Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғарға білім министрлігі Қоркыт Ата атындағы Қызылорда университеті
Инженерлі-технологиялық институты Су шаруашылығы және жерге орналастыру кафедрасы
6B08674- «Су ресурстары және суды пайдалану» және 6В08675(6М081000)- «Жерді мелиорациялау баптау және қорғау» білім беру бағдарламасы бойынша
«Гидравлика» пәнінен зертханалық жұмыстарын орындауға арналған
ӘДІСТЕМЕЛІК НҰСҚАУЛЫҚ
Әдістемені дайындаған: а-ш.ғ.к., аға оқытушы, Отарбаев Бауыржан Сырмагамбетович ҚЫЗЫЛОРДА 2023 жыл № 1 - ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС
ГИДРАВЛИКА ЛАБОРАТОРИЯСЫ ЖӘНЕ ӨЛШЕУ ҚҰРАЛДАРЫ
Жұмыс мақсаты-білімгерлерді гидравлика лабораториясымен, стендтердің орналасуымен, қондырғылардың қолданылу мақсатымен, оларды сумен қамту жолдарымен, әр түрлі параметрлерді анықтау үшін қолданылатын құралдармен және олардан есеп алу тәсілдерімен таныстыру.
Гидравликалық лаборатория
Лаборатория - оқыту тәжірбиелерін, бақылау сұрақтарын, ғылыми-зерттеу жұмыстарын жүргізуге жабдықталған бөлме.
Жоғары оқу орындарындағы лабораториялық дәрістер,білімгерлердің теориялық алған білімдерін ғылыми-зерттеу немесе тәжірбие жүргізу арқылы ұштау,өлшеу құралдарын пайдалана білу мақсатында жүргізіледі.
Оқыту лабораториясындағы негізгі қондырғы- түптік еңістігін өзгертуге болатын,ұзындығы және көлденең қимасы әртүрлі гидравликалық науалар.Лабораторияда,сонымен қатар,престер,арын шығындарын есептеуге керек гидраблкалық кедергілер (диффузор,конфузор,кран және жіңішке құбырлар),сұйық қозғалыс режімдерін зерттеуге арналған және гидравликалық соққы құбылысын тудыратын қондырғылар болады.
Лаборатория, өтімі секундына жүздеген литрге жететін су мөлшерін тұтынады.Бұндай су мөлшерін қалалық су құбыры желісінен алу мүмкін емес,сондықтан лабораторияның сумен қамтылуы арнайы су жинаушы резервуар, насос (сорғы), арынды бак, тәжірбиелік қондырғылар арқылы тұйықталған цикл бойынша іске асырылады.
Лабораториялық жұмыстарды жүргізу үшін қажетті арын,тәжірбие қондырғысынан 1,5-1,7м жоғары (зерттеу сипатына байланысты) орналасқан арынды бактармен қамтамасыз етіледі.Арынды бактар суағарлар жүйесімен жабдықталады.
1.Өлшеу құралдары
1.1 Су деңгейін және биіктік белгісін анықтауға араналған құралдар
1.1.1 Пьезометр (1.1, 1.2- суреттер) — сұйық арыны өлшенетін резервуарға жалғанатын шыны түтік.Түтіктің жоғарғы жағы ашық,атмосферамен жалағасады.Резервуардағы және түтіктегі сұйықтың еркін бет қысымы бірдей болғандықтан,шкала бойынша түтіктегі сұйық деңгейі анықталады.Шкаланың нөл белгісі деңгейдің есебі басталатын биіктікте орналасады.Құралдың негізігі жүйелік қателігі, су өлшеу түтігін толтыратын сұйықтың капиллярлығымен түсіндіріледі.Су үшін (h=30/d мм-ге тең.Капиллярлықтың әсерін төмендету үшін ішкі диаметрі 12-15 мм-ден кем емес,деңгей өлшейтін түтікшелерді алған жөн.Кәдімгі шкаладағы есеп алу дәлдігі-1 мм.
1.1.2 . Өлшеу инесі (1.3-сурет),кремальер және тісті рейка көмегімен оны тік бағытта жылжытуға болатын,шланганың (1) төменгі жағына бекітілген инеден (2) тұрады.Инені керек жерде орнату тұғырық (3) арқылы іске асады.Штанга бойымен миллиметрлік шкала түскен,нониус көмегімен дәлдігі 0,1 мм-ге дейін есеп алынады.Кремальер (4) арқылы өлшеу иненің сұйықтың еркін бетіне түсіріп,нониус бойынша сандық мән табылады.Қателік негізінен,иненің ұшына сұйықтың жабысып қалуынан болады.
1.1.3 Қалтқылы деңгей өлшегіш (1.4-сурет) – тік штанга (1)бекітілген қалтқыдан (2) тұрады. Штангага бекітілген көрсеткіш (3), қалтқының орналасу биіктігін, яғни су жиегінің жағдайын көрсетеді.Қалтқы тікелей су деңгейі өлшенетін сұйықтың еркін бетінде,немесе арнайы сұйықты тыныш күйге келтіретін шахтада орналастырылады. Егер тәжірбие кезінде су жиегі тербелісте болса,деңгей жағдайының мәнін алу үшін – лимниграф (1.5 сурет) қолданылады. Лимниграф, блок (1) арқылы түсірілген тросқа (2) бекітілген қалтқыдан (3) тұрады. Қалтқы, су деңгейі өлшенетін шкала (5)- пен жалғанған камерада (4)орналасады.
1.2 Қысымды өлшеуге арналған құралдар
1.2.1 Пружиналы манометр (1.6-сурет) – шеңбер бойымен пілегн жұқа қабырғалы түтікшенің (1) ұшы жағына рычаг (2) арқылы стрелка орнатылған.Қысымның өсерімен түтікше деформацияланып, стрелка шкала бойымен жылжиды, қысымның шамасын [кг/см] көрсетеді. Түтікшенің материалына, формасына және размеріне байланысты пружиналы манометрлер [0,5...10 000] кг/см2 аралығындағы қысымды өлшей алады. Олар көбінесе үлкен қысымдарды өлшеуге пайдаланылады.
1.2.2 Пьезометр (1.7-сурет ) – жоғарғы жағы ашық, тік жағдайда бекітілген шыны түтікше (1). Түтікшенің төменгі жағы қысым өлшеу орынымен жалғастырылады. Диаметрі 1-2 мм тесікті пьезометрлік түтікке қосу өте мұқият орындалу қажет және ағын қозғалысына көлденең болуы керек.Жалғастыру түтікшесіндегі ауа кран (2) арқылы міндетті түрде шығарылуы тиіс. Кез-келген А нүктесіндегі артық қысым мәні төмендегі байланыстылықпен анықталады.
Рабс=рg(h+h1), (1.1)
мұндағы: р – сұйық тғыздығы; h1 – құралдың нөлдік шкала деңгейінен А нүктесіне дейінгі тереңдік; h – пьезометр көрсетуі.
1.2.3 Вакуумметр (1.8-сурет) – жоғарғы жағы қысым өлшенетін нүктеге жалғасқан шыны түтікше. Түтікшенің төменгі жағы сұйыққа толтырылған ыдысқа (2) түсіріледі. Ыдыстың беті ашық. Вакуумметр — бір атмосфераға жетпен тұрған қысымды өлшеуге қолданылады.
Жабық кеңістіктегі өлшенетін қысым мәні төмендегі байланыстылықпен анықталады
Рo=Ратм-рgh, (1.2)
мұндағы: h – түтікшедегі сұйықтың көтерілу биіктігі; р – сұйықтың тығыздығы.
1.2.4 U – кейіпті мановакуумметр (1.9-сурет) – біршама деңгейге дейін сұйықпен толтырылған U – тәрізді шыны түтік. Түтіктің бір жағы қысым өлшенетін орынмен, ал екінші жағы атмосферамен жалғасқан. Жалғастыру түтікшесінен ауаны шығару және құралды істен шығару үшін үш сатылы кран (2) пайдаланылады.Егер, сұйық ішіндегі өлшенетін қысым Р көтерілсе, онда сол жағындағы сұйық деңгейі түседі де оң жағындағы сұйық деңгейі көтеріледі. Егер қысым, атмосфералық қысымнан төмен болса,онда Uдың сол жағындағы сұйық көтеріледі де,оң жақтағы сұйық түседі. Құрал,деңгей биіктіктерінің айырмасын (h) ( атмосфералық қысымнан қанша артық,немесе кем екендігін) көрсетеді.
Pабс=Fpgh (1.3)
Оң мәнді болса артық қысымды,теріс мәнді болса вакуумды көрсетеді.
Сұйықтың кез келген А нүктесіндегі артық қысым
Рабс=g(рh-р2h2), (1.4)
мұндағы: р – түтікшедегі сұйық тығыздығы; p2 – ыдыстағы сұйық тығыздығы.
1.2.5 Дифференциалды манометр – сұйық кеңістігіндегі екі нүкте арасындағы қысым айырмасын өлшеу үшін қолданылады.
10-суретте үлестік салмағы (ð сұйықпен толтырылған U – тәрізді шыны түтікшеден тұратын манометр схемасы келтірілген. Түтікшенің екі жағы екі нүктеге жалғанады. Ауаны шығару үшін крандар (2) орнатылады. Қысымдардың екі түрлілігінен, U-тәрізді түтікшедегі сұйық қозғалады.Сұйық деңгейлерінің айырмашылығы Р1-Р2=(ðh байланысымен табылады. Өлшеу нүктелеріндегі гидростатикалық арындар айырмасы
Р1-Р2=((ð-()h (1.5)
болады.
1.2.6 Дифференциалды пьезометр (1.11 -сурет) – төменгі жақтары қысым өлшенетін нүктелерге жалғанған екі (1 және 2)шыны түтікшелерден тұрады. Түтікшелердің жоғарға жақтары бір-бірімен және ауа кетіретін құьыршамен жалғанады. Құралдағы ауаны шығару үшін үш сатылы крандар (4) орнатылған. Қысымдар әсерінен түтікшелердегі сұйық h1=Р1/рg және h2=Р2/рg биіктіктерде тұрақтайды. Егер Z1=Z2 болса, онда қысымдар айырмасы болады,
Р1-Р2=pgh (1.6)
Жылдамдық өлшеуге арналған құралдар
Қалтқылар, ағынның жоғарғы бетіндегі жылдамдықты анықтау және ақпаның траекториясын алу үшін қолданылады. Ағынның бір нүктесіндегі немесе қажет тереңдіктегі жылдамдықты анықтауға арналған тереңдік қалтқылары сирек қолданылады. Беттік қалтқылар ағаштан, парафиннен,қағаздан және басқа да материалдардан жасалынады. Қалтқылардың қозғалысы фотоаппарат көмегімен пленкаға түсіріледі.
Гидрометриялық түтік (1.12 –сурет) арын нүктелеріндегі жергілікті жылдамдықтарды өлшеу үшін қоланылады. Оның жұмыс істеу принципі төмендегідей: шамалы иілген түтіктің бір ұшын сұйыққа,ал екінші ұшын атмосфераға бағыттаса,түтіктегі сұйық h2 биіктікке көтеріледі. Ағын нүктесіндегі толық қысым
V 2
Достарыңызбен бөлісу: |