Методические указания по выполнению лабораторных работ по курсу (стр. 10 из 11)
.Средние значения
для некоторых случаев приводятся в приложении 2. Зная скорость истечения, можно определить расход жидкости через отверстие: 
.Так как
, а 
, то уравнение действительного расхода примет вид: 
. 
Произведение
называется коэффициентом расхода и обозначается через 
.Таким образом, расчетный коэффициент расхода:
. (5)Коэффициент расхода
зависит от режима течения и от формы насадков, применяемых при опорожнении сосудов (мерников, цистерн и т.п.). Для некоторых случаев истечения его опытные значения приведены в приложении 2.Уравнение расхода реальной жидкости через отверстие получает окончательный вид:
. (6)Из уравнения (6) видно, что расход не зависит от формы сосуда. Опытные значения
можно найти через отношение действительного расхода 
и теоретического 
, т.е. 
. (7)При истечении жидкости через отверстие при переменном уровне, уровень H в сосуде снижается со временем. Согласно уравнению (3) уменьшается также и скорость истечения. Время истечения в этом случае оказывается больше времени истечения такого же объема жидкости при
.Время, за которое уровень жидкости в резервуаре опустится от первоначального уровня
до уровня 
определяется из уравнения: 
; (8)где
- площадь поперечного сечения резервуара, м2: 
.Здесь
- диаметр резервуара А-1, м.При полном опорожнении сосуда формула упрощается, т. к.
. Задание 1
Работа состоит из двух опытов: определение времени истечения жидкости из насадка при постоянном напоре (опыт 1) и изменяющемся напоре (опыт 2).
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Опыт 1
Установить за краном В-4 насадок и измерить сечение (диаметр) его отверстия с помощью линейки или штангенциркуля. Заполнить резервуар А-1 водой, открыв питающий вентиль В-1. Открыть запорный кран В-4 и кран В-3. С помощью вентиля В-1 установить постоянный напор (по заданию преподавателя). По водомерному стеклу 4 определить величину напора Н1. Закрыть кран В-3 на сливе воды из расходомерного бака А-2 и, одновременно отметив имеющейся уровень воды h0 в баке А-2, включить секундомер. Определить время
наполнения бака А-2 до какого-то уровня h (но не менее 10-15 см.). Полученные данные занести в таблицу 1. На время заполнения таблицы открыть кран В-3, при этом не изменять напор в резервуаре А-1 (краны В-1 и В-4 должны оставаться в прежнем положении).Таблица 1.
 ,  | Н,  |  ,  | ,  |  ,  |  , | Коэф. расхода  | |
| Опытн. | Расчетн. | ||||||
Опыт 2
Далее определяем время истечения жидкости при изменяющемся напоре в резервуаре А-1. Закрываем воду на сливе из резервуара А-2 с помощью крана В-3. Закрываем кран В-1 и сливаем воду в бак А-2 в том же количестве Q, что и в первом опыте. По секундомеру замеряем время истечения
, за которое это количество воды вытечет из резервуара А-1 от уровня Н1 до уровня Н2.Полученные данные занести в таблицу 2. По окончании опытов слить воду из бака А-2.
Таблица 2.
| , | Н  , | Н  , |  , |  , |  , |  |
Алгоритм расчета
Опыт 1
Зная напор воды в резервуаре А-1, вычислить теоретический расход воды по формуле:
,где
площадь поперечного сечения насадки, м2; 
установленный напор воды в резервуаре, м; 
ускорение свободного падения.Действительный расход жидкости определяется по формуле:
,где
объем воды в резервуаре А-2 
. Длина резервуара 1,25 м, ширина 0,4 м. 
время наполнения расходомерного резервуара А-2 водой в количестве , с.Опытный коэффициент расхода находится по формуле:
.Расчетный коэффициент расхода
определяется из уравнения 
с учетом реальных местных сопротивлений. При этом коэффициент скорости 
рассчитывается по уравнению: 
.