H8 Воздействие реактивной струи Демонстрация гидрологии Дидактическое оборудование
УДАР СТРУИ
Чтобы правильно понять, как работает турбина (например, колесо Пелтона), учащимся необходимо понять, как отклонение струи создает силу, воздействующую на лопатки турбины. Им также необходимо знать, как эта сила влияет на скорость потока импульса в струе.
Устройство «Удар струи» показывает учащимся силу, создаваемую струей воды, когда она ударяется о плоскую пластину или полусферическую чашку. Затем они могут сравнить это со скоростью потока импульса в струе. Для расширения диапазона исследований 120-градусная коническая пластина и 30-градусная угловая пластина (H8a) доступны отдельно. Для использования с цифровым гидравлическим стендом (H1F, приобретается отдельно) оборудование состоит из прозрачного цилиндра с вертикально сужающейся насадкой и тестовой пластины. Цилиндр находится на ножках и крепится к верхней части гидравлического стенда. Сопло, питаемое гидравлическим стендом, создает высокоскоростную струю воды, которая попадает на испытательную плиту. Испытательная пластина соединяется с узлом весовой балки с грузом, который измеряет силу струи. Дренажная трубка в основании цилиндра направляет воду обратно в гидравлическую скамью, обеспечивая точное измерение расхода.
Все испытательные пластины легко взаимозаменяемы, что занимает всего несколько секунд и не требует инструментов.
Для проведения экспериментов учащиеся выравнивают устройство и обнуляют весовую балку. Они устанавливают максимальный поток от гидравлического стенда и измеряют реактивную силу. Они уменьшают поток от гидравлической скамьи в несколько ступеней. При каждом шаге записывают силу струи на пластину и скорость потока. Затем они повторяют эксперименты для разных тестовых пластин. Студенты сравнивают свои экспериментальные результаты с теоретически рассчитанными, строя графики зависимости скорости передачи импульса от силы, действующей на пластину.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОБУЧЕНИЯ
• Измерение силы удара по плоской пластине и сравнение с изменением импульса
• Измерение силы удара по полусферической пластине и сравнение с изменением импульса
• Измерение силы удара по наклонной плоской пластине (приобретается отдельно) и сравнение с изменением импульса
• Измерение силы удара по конической пластине (приобретается отдельно) и сравнение с изменением импульса