آزمایشگاه هیدرولیک

 معرفی:

 

در این آزمایشگاه، دبی جریان با استفاده از ونتوری متر، اوریفیس و رتامتر، ضرایب تخلیه و ضرایب افت انرژی نیروی حاصل از برخورد یک جت آب به یک سطح صاف یا نیمکره ، افت انرژی، تغییرات ضریب اصطکاک با عدد رینولدز، ضریب افت با انرژی جنبشی و تاثیر شعاع انحناء یک خم در مقدار انرژی محلی و ... اندازه گیری می شود و نیز خدمات آموزشی  ارائه  می گردد. رشته های فنی و مهندسی و مهندسی عمران از این آزمایشگاه بهره می گیرند.  

موقعیت: طبقه زیرزمین ساختمان آزمایشگاهی دکتر شهید احمدی روشن

  

آزمایشگاه هیدرولیک 

 
 ردیف نام دستگاه
 عکس دستگاه 
 شناسنامه و عملکرد دستگاه
 1
دبی سنج 

دبی سنج

دبی سنج ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای بررسی روش های مختلف اندازه گیری دبی جریان با استفاده از ونتوری متر، اوریفیس و رتامتر و نیز برای اندازه گیری ضرایب تخلیه و ضرایب افت انرژی بکار می رود.

مراحل کار: قبل از شروع کار با دستگاه باید دقت شود که هیچ حبابی در داخل دستگاه و پیزومترها نباشد در غیر این صورت شیرهای ابتدا و انتها را باز و نیز با باز کردن پیچ بالای پیزومترها حباب ها خارج می شوند. حال پمپ دستگاه را روشن و شیر دو طرف را کاملا باز و برای دبی حداکثر ارتفاع آب در پیزومترهای A تا I و ارتفاع مخروط دوارسنج را یادداشت و دبی جریان را به طریقه وزنی و حجمی اندازه می گیرند. در مرحله بعد یکی از شیرها بسته تا دبی عبوری کاهش یابد مجددا ارتفاع آب در پیزومترها و ارتفاه مخروط دوارسنج را یادداشت می کنند دبی دستگاه را به طریقه وزنی یا حجمی اندازه می گیرند. دوباره مرحله قبل را تکرار و با یادداشت کردن ارتفاع پیزومترها و تعیین دبی می توان ضرایب افت هر 5 قسمت ونتوری، اوریفیس، دیفیوزر زانویی و رتامتر را تعیین نمود. 

 2انرژی برنولی
انرژی برنولی

انرژی برنولی ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای بررسی رابطه انرژی برنولی در جریان مایعات در لوله ها کاربرد دارد.

مراحل کار:  با روشن کردن کلید الکتروپمپ و باز کردن شیر فلکه جلوی میز هیدرولیک، جریان آب در لوله ها برقرار ، هوای موجود در پیزومترها خارج کرده و با استفاده از شیر کنترل بار فشاری سطح آب در پیزومترها را تثبیت می کنند. ارتفاع نظیر فشار را در هفت لوله پیزومتر و بار کل H را در لوله هشتم تابلوی پیزومتری قرائت می کنند. جریان آب را به طرف یکی از مخازن A یا B هدایت و حجم آب را در فاصله زمانی t اندازه گیری می کنند. همین ازمایش را با تغییر وضعیت باز شدگی شیر فلکه کنترل جریان در جلوی میز هیدرولیک تکرار کرده و مقادیر را یادداشت می کنند سرعت جریان در هر مقطع از لوله با معلوم بودن دبی جریان در هر مرحله با رابطه پیوستگی جریان محاسبه و بر اساس معادله انرژی برنولی با معلوم بودن بار کل و ارتفاع نظیر فشار در هر مقطع نمودار تغییرات کشیده می شود 

 3افت در لوله ها
افت در لوله ها

افت در لوله ها ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای تعیین ضریب افت اصطکاک در لوله ها کاربرد دارد و افت بار در جریان ورقه ای و متلاطم لول ها را از رابطه دارسی -  و سیباخ تعیین می کنند.  

مراحل کار: در ابتدا قبل از شروع آزمایش لوله های مانومتر را هواگیری می کنند سپس کلید پمپ میز هیدرولیک را روشن و شیر فلکه کنترل جریان را به مقدار کمی باز نموده جریان آب را به مسیر لوله اول هدایت و افت فشار آب را در طول لوله با مانومتر اندازه می گیرند. جریان خروجی آب را نیز به مخزن میز هیدرولیک هدایت و برای تعیین دبی جریان، حجم آب وارد شده به مخزن را در مدت زمان t اندازه گیری کرده و ضریب f را با رابطه داسی و سیباخ محاسبه و در صورت وجود جریان ورقه ایی f را از رابطه مربوط و اگر جریان متلاطم باشد در مورد لوله های زبر از رابطه کلبروک و در مورد لوله های صاف هیدرولیکی از رابطه بلاسیوس محاسبه می کنند سپس نمودار تغییرات f را بر حسب Re در یک سیستم محورهای مختصات ترسیم می کنند.

 4 نیروی دینامیک یا ضربه جت 
نیروی دینامیک یا ضربه جت

نیروی دینامیک یا ضربه جت ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای اندازه گیری نیروی حاصل از برخورد یک جت آب به یک سطح صاف یا نیمکره به روش تجربی و مقایسه این نیرو با تغییرات مقدار حرکت خطی جت آب نسبت به زمان بکار می رود.

مراحل کار: مانع مسطح یا نیمکرهای در امتداد عمود بر مسیر جت در داخل ظرفی استوانه ای و شفاف قرار می گیرد جت آب بعد از برخورد با مانع تعادل آن را برهم می زند. توسط جابجا کردن وزنه ای در روی یک اهرم متصل به مانع می توان مجددا مانع را در حالت اولیه متعادل نمود تعیین وضعیت تعادل توسط یک شاقول متصل به اهرم معلوم می شود. قبل از شروع کار با قرار دادن شیار وزنه متحرک روی فاصله صفر با مهره تنظیم بالای فنر اهرم را با شاقول تراز نموده سپس آزمایش را در دو مرحله یک بار با مانع مسطح و بار دیگر با مانع نیمکره ایی انجام می دهند. بعد از تنظیم دستگاه و باز نمودن کامل شیر خروجی پمپ جت آب با حداکثر دبی خود با مانع برخورد و اهرم را از وضعیت تعادل اولیه خود خارج می کند با جابجا کردن وزنه متحرک می توان مجددا اهرم را در وضعیت اولیه قرار داد. با یاداشت نمودن فاصله جابجاشدگی وزنه متحرک و تعیین دبی مقدار نیروی تجربی و تئوری موثر بر مانع محاسبه می شود.   

 5
 افت در سیستم لوله کشی 

افت در سیستم لوله کشی

افت در سیستم لوله کشی ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای تعیین افت انرزی ناشی از اجزاء یک سیستم لوله کشی مانند زانوئی، شیر و تغییرات ناگهانی سطح مقطع لوله و رابطه بین افت انرژی و سرعت بکار می رود..  

مراحل کار: دستگاه از دو مدار هیدرولیکی جداگانه یکی به رنگ آبی روشن و دیگری آبی تیره تشکیل شده است در هر یک از مدارها تعدادی اتصالات قرار داده شده است. مدار آبی تیره شامل شیر دریچه ای، زانوئی 90 درجه استاندارد، زانوئی 90 درجه راست گوشه، لوله مستقیم به طول  mm 620 و مدار آبی روشن شامل قسمت های شیر کروی، انبساط ناگهانی، انقباض ناگهانی، خم های 90 درجه به شعاع 50 و 100 و 150 میلی متر می باشد. قبل از شروع آزمایش باید دستگاه را تنظیم نمود سپس آزمایش را در دو مرحله انجام می گیرد. در مرحله اول شیر کروی را بسته و شیر دریچه ای را به طور کامل باز کنید تا حداکثر جریان آب در مدار به رنگ آبی تیره برقرار شود حال توسط خواندن پیزومترها می توان افت انرژی انرژی جزئی هر اتصال موجود در مدار فوق را تعیین نمود. برای بررسی تغییرات افت انرژی نسبت به انرژی جنبشی آب جاری در لوله به تدریج شیر دریچه ای را ببندید و هر بار سطح آب در پیزومترها را یادداشت و در طول مراحل دمای متوسط آب اندازه گیری می شود. بعد از اتمام مرحله فوق شیر دریچه را کاملا بسته و در مرحله دوم شیر کروی را کاملا باز سپس با یادداشت نمودن پیزومترها و اندازه گیری دبی می توان افت انرژی کلی و افت انرژی جزئی هر اتصال موجود در مدار آبی روشن را تعیین نمود. برای بررسی تغییرات افت انرژی جزئی نسبت به انرژی جنبشی آب جاری در لوله به تدریج شیر کروی را بسته و هر بار سطوح آب در پیزومترها را یادداشت می نمایند. در خاتمه آزمایش، دو شیر را کاملا بسته و شیر خروجی پمپ هم بسته و سپس پمپ را خاموش می نمایند. قبل از خاموش کردن پمپ بستن هر دو شیر ضروری است. 

 6 کالیبراسیون فشارسنج
کالیبراسیون فشارسنج

کالیبراسیون فشارسنج ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای بررسی فشار نیرو کاربرد دارد.

 مراحل کار:  وزنه معلومی روی کفه بارگذاری قرار داده و کفه را چرخش می دهیم تا پیستون در راستای قائم قرار گیرد در این حالت عدد فشارسنج قرائت می گردد. آزمایش را برای وزنه های مختلف تکرار می کنند و قدار فشار عملی و تئوری را مقایسه می کنند. 

 7 سرریز
سرریز

سرریز ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای اندازه گیری دبی جریان در کانال های روباز کاربرد دارد.  

مراحل کار: آزمایش در کانال شیشه ای آزمایشگاه هیدرولیک انجام می گیرد. مقطع این کانال به شکل مستطیلی به عرض 25 سانتی متر و عمق 40 سانتی متر می باشد در هر مرحله یک سرریز مستطیلی بر روی کانال نصب نموده و آزمایش را با تغییر بازشدگی شیر فلکه و روی کانال و مقادیر مختلف دبی جریان برای هر سرریز تکرار می کنند. جریان خروجی آب از انتهای کانال وارد یک حوضچه شده و پس از عبور از سیستم آرام کننده جریان به سرریز مثلثی می رسد دبی جریان در هر مرحله با استفاده از این سرریز اندازه گیری می شود.  

 8 نیروی فشار هیدروستاتیک و مرکز فشار
نیروی فشار هیدروستاتیک و مرکز فشار

نیروی فشار هیدروستاتیک و مرکز فشار ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و جهت بررسی نیروی فشاری وارده از طرف مایعات در حال سکون بر صفحات مسطح قائم به کار می رود.

مراحل کار: ابتدا دستگاه و بازوی فلزی را به حالت سکون قرار داده و سپس داخل مخزن آب ریخته تا سطح آب برابر با پایین صفحه مستطیلی قائم شود در این حالت لیمنی متر را به سطح آب منطبق کرده و صفر ورنیه آن را در مقابل صفر خط کش اصلی قرار می دهند این سطح به عنوان مبنا اندازه گیری سطح آب در طول کار خواهد بود. در شروع آزمایش وزنه ای به جرم 30 گرم در کفه انتهائی بازوی فلزی قرار داده می شود بازوی فلزی از حالت تعادل افقی خارج که با اضافه کردن آب در مخزن دوباره به حالت تعادل اولیه می رسد در این حالت ارتفاع سطح آب با لیمنی متر اندازه گیری کرده یادداشت می کنند . با اضافه کردن جرم وزنه ها در کفه انتهایی بازوی فلزی و اضافه کردن آب در مخزن مقادیر را یادداشت می کنند و در نهایت از فرمل مربوطه نیروی فشار وارده را تعیین و بر اساس مقادیر مشاهده شده و محاسبه شده ترسیم می کنند. 

 9
 رینولدز

رینولدز

رینولدز ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و جهت مشاهده و بررسی رژیم های مختلف جریان در لوله ها و تعیین عدد رینولدز در سرعت بحرانی کاربرد دارد.

مراحل کار: در هنگام کار با دستگاه شیر آب سرد را به میزانی باز می کنند که مقدار کمی آب از مخزن سرریز گردد با قرار دادن دماسنج در محل خود دمای آب را یادداشت می کنند. جریان خروجی از لوله شیشه ایی قائم توسط یک شیر فلکه کنترل می شود این شیر را به اندازه ای یاز می کنند که مقدار کمی جریان خارج گردد. پیچ مخزن ماده رنگی را باز و با مشاهده خط پرو یکنواخت ماده رنگی درون لوله شیشه ای مقدار دبی جریان توسط ظرف مدرج اندازه گیری کرده و با باز کردن بیشتر شیر خروجی تا مرحله جریان آشفته کامل آزمایش را تکرا می کنند و نتایج بدست آمده در جدول می نویسند. در این جدول با داشتن دبی جریان سرعت از رابطه پیوستگی بدست می آید. که برای آن قطر لوله و سطح مقطع لوله مورد نیاز است. نرجت سینماتیکی نیز با توجه به درجه حرارت آب از نمودار قابل محاسبه است. تغییرات سرعت با عدد رینولدز را بر روی یک دیاگرام رسم می کنند.

10پمپاژ سری - موازی 
پمپاژ سری و موازی

پمپاژ سری - موازی ساخت شرکت مهندسی صنایع دقیق البرز کوشا کشور ایران بوده و برای تعیین مشخصه های هد دبی جریان دو پمپ مشابه در حالت پیکربندی موازی در دور یکسان کاربرد دارد.

مراحل کار: بلوک مانیفلد را در کانال میز هیدرولیک قرار داده، پمپ کمکی را در کف در سمت چپ میز قرار و پمپ کمکی را با استفاده از شلنگ های رابط و رابط های اتصال سریع به میز هیدرولیک مرتبط می کنند جریان برق برقرار نموده و شیر کنترل میز هیدرولیک را باز می کنند. پمپ کمکی زمینی را روشن و شیر تخلیه را باز می کنند. بعد از این که پمپ ها چند دقیقه حالت پایدار گرفتند به تدریج به اهستگی شیر تخلیه را جهت قرائت مقدار فشارسنج می بندند. دبی جریان را با کاربرد تانک حجمی تعیین کرده  و در فشارهای مختلف تا زمانی که شیر تخلیه کاملا بسته شود آزمایش تکرار می شود. با تنظیم شیر کنترل میز هیدرولیک، آزمایش کاملی در فشارهای استاتیک مختلف سیستم می تواند انجام یابد.


کلیه حقوق مادی و معنوی متعلق به دانشگاه آزاداسلامی واحد مرند می باشد. .