Порядок проведения опытов

4.1. Измерение высоты уровня жидкости

Для измерения уровня жидкости можно использовать приборы: пьезометр, игольчатый уровнемер и поплавковый уровнемер. В начале эксперимента игольчатым уровнемером замеряют уровень дна лотка (Z_дн), а при движении воды измеряется ее верхний уровень (Z_пов). Разность уровней поверхности воды и дна является высотой потока (h):

, (1.7.)

где Z_пов – уровень поверхности воды, м;

Z_дн – уровень дна лотка, м.

4.2. Определение средней скорости потока

Среднюю скорость потока измеряют при помощи водослива. Игольчатым уровнемером замеряют уровень нуля водослива (Z₀) и поверхности воды (Z_вд). Разность этих показателей является напором на водосливе (H_в):

, (1.8.)

где Z_вд – уровень поверхности воды на водосливе, м;

Z₀ – уровень нуля водослива, м.

Формула расхода зависит от формы водослива. В данной лабораторной работе это треугольный водослив с прямым углом при вершине:

, (1.9.)

Далее, рассчитав площадь живого сечения ( ) по формуле (1.1.), найдем значение средней скорости по формуле (1.6.).

4.3. Измерение максимальной скорости жидкости

Измерение максимальной скорости потока производят трубкой Пито. Для этого ее размещают по середине лотка под поверхностью воды. Далее при помощи подвижной шкалы находят высоту уровней воды в правой (Z_пр) и левой (Z_л) трубках манометра и вычисляют разность этих высот ( h):

(1.10.)

Максимальная скорость (при условии размещения корпуса трубки Пито на 2-3 слоя ниже поверхности воды) находиться по формуле:

(1.11.)

4.4. Определение поверхностной скорости

Для определения поверхностной скорости опускают поплавок на поверхность воды и включают секундомер. Как только поплавок пересечет означенный створ лотка, секундомер выключают. Поверхностная скорость рассчитывается по формуле:

, (1.12.)

где L – путь поплавка, м.