3. Обработка опытных данных

При обработке необходимо:

• Определить скорости в 1 и 2 сечениях, в см/с:

и

• Подсчитать скоростные напоры в см:

и

• Вычислить полные гидродинамические напоры в сечениях:

и

• Определить потери напора:

• Подсчитать гидравлический коэффициент сопротивления при внезапном расширении:

• Все величины вычислить при различных расходах и вписать в таблицу.

• Подсчитать число Рейнольдса при различных расходах

,

где – кинематический коэффициент вязкости (определить из рис.6 ).

• Подсчитать гидравлический коэффициент из формулы Вейсбаха и сравнить его с полученным гидравлическим коэффициентом, полученным опытным путём:

.

• Построить пьезометрическую и напорную линию вдоль трубы на другом графике.

4. Протокол работы

Таблица 4

№ п/п

Показания ротаметров

Расход воды

Средние скорости

Скоростные напоры

Полные напоры

Потери напора

Коэфф. сопротивления

Число Рейнольдса

Температура воды

Вязкость воды

РТ1

РТ2

Q1

Q2

Q3

V1

V2

V12 2g

V22 2g

Н1

Н2

h

ξ

Re

t

ν

ед. изм.

л/ч

л/ч

см3/с

см/с

см/с

см

см

см

см

см

ºС

см2/с

1

2

3

4

Показания пьезометров

П1

П2

П3

П4

П5

П6

П7

П8

П9

П10

П11

П12

2. Контрольные вопросы

1. Что называется местным сопротивлением?

2. Чем вызваны местные потери напора?

3. Приведите характеристики местных сопротивлений?

4. Напишите формулу Вейсбаха?

5. Что характеризует коэффициент местного сопротивления и от чего он зависит?

6. Приведите примеры простого и сложного сопротивлений.

Лабораторная работа № 4

Режимы течения

1. Цель и содержание работы

Работа имеет целью экспериментальную иллюстрацию существования двух режимов течения жидкости: ламинарного и турбулентного.

Переход от первого ко второму, как известно, происходит при значениях числа Рейнольдса больших, чем критическое: . Следует подчеркнуть некоторую неопределенность этого понятия. Действительно, критическое число Рейнольдса (иногда его называют «нижним критическим») определяет границу устойчивого ламинарного течения, т. е. при для данных условий гарантированно устанавливается устойчивый ламинарный режим. При ламинарное течение может существовать при отсутствии внешних возмущений, но является неустойчивым, т. е. спонтанно переходит в турбулентный режим даже при малых внешних возмущениях. Кроме того, существует переходный диапазон чисел Рейнольдса, больших критического, но близкого к нему, в пределах которого течение является нестационарным, возникает перемежаемость, т. е. самопроизвольный переход от ламинарного режима к турбулентному и наоборот.

Основное содержание работы состоит в том, чтобы установить ламинарный и турбулентный режим в трубе, визуально наблюдать структуру течения, что оказывается возможным благодаря подкрашиванию струек, и определить число Рейнольдса для каждого режима.