3. Экспериментальная установка

Для определения вязкости воздуха предназначена экспериментальная установка ФПТ 1-1, общий вид которой изображен на рис. 1.2.

Воздух в капилляр 4 нагнетается микрокомпрессором, размещённым в блоке приборов 2. Объемный расход воздуха измеряется специальным датчиком расхода AWM3300V (0 ÷ 1 л/мин), и результаты отображаются цифровым измерителем 6, а необходимое его значение устанавливается регулятором "Воздух", который находится на передней панели блока приборов. Для измерения разности давлений воздуха на концах капилляра используется дифференциальный датчик давления МРХ5010 (до 10 кПа) и результаты отображаются цифровым измерителем 7.

Т иповые геометрические размеры капилляра – радиус R и длина L – указаны на рабочем месте. Фактические значения этих параметров приводятся на рабочем месте (задней стенке блока приборного).

4. Порядок выполнения работы

Подать на установку питание, включив в приборном модуле переключатель «СЕТЬ». При этом в модуле рабочего элемента загорается постоянная подсветка отсека (зеленое свечение), указывающая на подачу питания.

1. Включить в приборном модуле переключатель «КОМПРЕССОР». При этом отсек в модуле рабочего элемента подсвечивается мигающим красным светом, указывающим на то, что микрокомпрессор начал прокачку капилляра с минимально возможным расходом воздуха.

2. Плавно вращая по часовой стрелке регулятор «РАСХОД» установить по показаниям расходометра выбранное значение объёмного расхода воздуха Q.

3. Снять соответствующие показания с измерителя разности давлений ΔP в кПа. Значения Q и ΔP занести в таблицу 1.1

Таблица 1.1

Номер измерения	Q	P	
		Па
1
2
3
4
5

5. Повторить измерения по п.п. 2-3-4 для 5 значений объёмного расхода воздуха в диапазоне от 0,1 до 1,0 л/мин.

6. Установить регулятор расхода воздуха на минимум и выключить «КОМПРЕССОР». После выключить установку тумблером "Сеть".

ПРИМЕЧАНИЕ! Не допускать длительной работы компрессора (более 3 минут) в области малых расходов воздуха (0,1 - 0,5 л/мин).

5. Обработка результатов измерений

1. Для каждого режима определить по формуле Пуазейля коэффициент вязкости воздуха:

.

2. По формуле вычислить среднюю скорость теплового движения молекул воздуха, учитывая , что молярная масса воздуха μ = 29 кг/моль, а универсальная газовая постоянная равна .

3. По формуле вычислить среднюю длину свободного пробега молекул. При этом плотность воздуха определяется для известных значений температуры и давления в лаборатории в процессе проведения эксперимента.

4. Оценить погрешность результатов измерения.