Материал: 2127
Перед проведением измерений на выбранной вертикали соответствующая пробочка вынимается. Для создания на модели потока воздуха установка оборудована вентилятором, работающим на всасывание (см. рис. 2).
Порядок выполнения работы:
1. Измерить мерной лентой расстояния l от уреза левого берега (УЛБ) до скоростных вертикалей в заданных створах.
2. Мерным щупом измерить глубины h на скоростных вертика-
поверхности стеклатаблна расстояниях, соответствующих: первая – 0,8h, вторая
лях в заданных створах.
3. Включ ть вентилятор и взять отсчёты по микроманометру |
|
С |
|
ММН-2400 на дне aдно , на середине скоростной вертикали aср и на |
|
воздушного потока aпов. |
|
Вследств |
малости глу ин можно считать, что указанные точки |
соответств |
трёхточечным замером находятся от нижней поверх- |
– 0,6h, третья – 0,2h.
Результаты всехАзмерений заносятся в табл. 3.
4. Снять показания по арометру температуры и атмосферного давления воздуха и определить по . 1 плотность воздуха в .
5. При помощи мерной ленты зафиксировать положение всех створов на криволинейном участке русла, включая входной и венти-
1.По формуле (6) вычислитьДместную скорость движения воздушного потока в фиксированных точках: наИдне uдно, на середине скоростной вертикали uср и на поверхности воздушного потока uпов.
2.Вычислить средние скорости на скоростных вертикалях по формуле для трёхточечного замера
где u – средняя скорость на скоростной вертикали; uдно, uср, uпов – местные скорости соответственно на дне, на середине, на поверхности воздушного потока по вертикали.
21
22
Номер створа
1
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результаты измерен |
й на скоростных вертикалях и вычисленные значения средних скоростей |
||||||||||||||
|
|
|
калиммммсмвертнасм |
мм |
с/м |
с/м |
с/м |
скоростной |
расход |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
и удельных расходов |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Расстояние от УЛБдо скоростнойвертикали |
|
|
|
Отсчёт по микроманометру |
Скорость на вертикали |
|
|
|
|
|
||||
|
Номер вертикали |
l, |
Глубна скоростной h, |
|
на дне a |
на середине a |
на поверхности a |
на дне u |
на середине u |
на поверхности u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
Средняя |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
скорость на |
Удельный |
||
|
|
|
|
|
|
, |
, |
, |
, |
, |
, |
|
вертикали |
q, м2/с |
||
|
|
|
|
|
|
дно |
ср |
пов |
дно |
ср |
пов |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
u, м/с |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
2 |
3 |
|
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
11 |
12 |
||
|
УЛБ |
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||||
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УПБ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
3. Вычислить удельные расходы qна скоростных вертикалях:
q hu |
. |
(11) |
Результаты вычислений заносятся в табл. 3.
4. Вычертить поперечный профиль заданного створа и построить эпюры местных скоростей на скоростных вертикалях, используя
Сданные табл. 3. Пример построения приведён на рис. 7.
При построении на миллиметровой бумаге достаточно использовать формат А4.
Рекомендуемые при построении масштабы: по горизонтали масштабиш р ны – МB 1:1, по вертикали масштаб глубины – Мh 1:1, масштаб местных скоростей (по горизонтали) – в 1 см 10 м/с.
бА
Рис. 7. Поперечный профиль створаД4 с эпюрами местных скоростей на скоростных вертикаляхИ
5. Проанализировать изменение поля скоростей в заданных створах и сделать вывод о распределении скорости потока в живом сечении.
6. Вычертить поперечный профиль заданного створа и построить эпюру средних скоростей и эпюру удельного расхода, используя данные табл. 3. Пример построения приведён на рис. 8.
23
24
Си б А Д
Рис. 8. Поперечный профиль в створе 4 с эпюрами среднихИскоростей и удельного расхода
24
Рекомендуемые при построении масштабы: по горизонтали масштаб ширины – МB 1:1, по вертикали масштаб глубины – Мh 1:1, масштаб средних скоростей (по вертикали) – в 1 см 1 м/с, масштаб удельного расхода (по вертикали) – в 1 см 0,1 м2/с.
При построении на миллиметровой бумаге необходимо использовать формат А3.
7. Определить расход Q в заданном створе двумя методами. Первый метод. Так как модель криволинейного участка русла за-
крыта стеклом, мощность вентилятора зафиксирована, то движение воздушного потока можно рассматривать как установившееся, и рас-
ход выч сляется по формуле |
|
|
|
|
|
|
С |
Q V , |
(12) |
||||
|
||||||
где – площадь ж вого сечения; V – средняя скорость по живому се- |
||||||
, которая определяется по формуле |
|
|||||
чению V |
S |
|
|
, |
(13) |
|
u |
||||||
|
|
|
||||
|
|
B |
|
|||
где Su – площадь эпюры средних скоростей (м2/с); B– ширина русла в заданном створе.
Второй метод (графический). Как известно, расход жидкости связан с ее погонным расходом (удельным расходом) следующим выражением:
где MQ – масштабный коэффициент расхода воздуха, определяющий величину расхода воздуха в каждой единице заштрихованной площади; Sq – площадь заштрихованной фигуры.
B |
|
|
|
(14) |
Q q dB. |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
бА |
кривой |
|||
Но интеграл равен площади фигуры, ограниченной |
||||
q f(B) и осью абсцисс с учетом масштабов чертежа. На рис. 8 эта |
||||
фигура заштрихована и является эпюрой удельного расхода. Тогда |
||||
расход можно определить по формуле |
|
|
|
|
Д |
(15) |
|||
Q MQ Sq |
, |
|
|
|
|
|
И |
||
В качестве единицы площади берется площадь квадрата со стороной, равной линейной единице. Если в качестве этой единицы принять 1 см, то площадь квадрата равна 1 см2. Соответственно площадь заштрихованной фигуры Sq должна измеряться в см2. По вертикали в
каждом сантиметре площади Sq содержится Mq единиц удельного
25