53

ВСТУП

Метою методичних вказівок є надання допомоги студентам при підготовці до лабораторних робіт, виконанні експериментальних досліджень, обробці їх результатів і оформлення звіту. Лабораторні заняття-це форма навчальних занять, під час яких студенти під керівництвом і контролем викладача самостійно здійснюють дослідну перевірку окремих теоретичних положень дисципліни, що вивчається, і здобувають практичні навички експериментальних досліджень.

Лабораторні заняття дають можливість:

• поглибити і закріпити теоретичні знання з дисципліни, що вивчається;

• освоїти сучасні методи обробки і прийоми представлення результатів експериментів;

• ознайомитися із сучасним лабораторним устаткуванням, приладами і матеріалами.

Методичні рекомендації щодо оформлення «звіту про виконання лабораторної роботи»

Оформлювати «Звіти про виконання лабораторних робіт» потрібно на листах формату А4 як в друкованому, так і в рукописному вигляді.

«Звіт про виконання лабораторної роботи» повинен мати наступні розділи:

1. № лабораторної роботи;

2. назва лабораторної роботи;

3. тема лабораторної роботи;

4. мета лабораторної роботи;

5. опис робочого місця (технічне оснащення);

6. теоретичний матеріал;

7. зміст і послідовність виконання роботи;

8. результати дослідів;

9. відповіді для захисту роботи.

Якщо звіт оформлюється на форматі А4 в друкованому вигляді, потрібно дотримуватися наступних вимог:

1. шрифт-Times New Roman, 14 кегль, міжстрочний інтервал 1,5; вирівнювання за шириною;

2. поля тексту від краю сторінки-верхнє-20 мм, ліве-25мм, праве-10мм, нижнє-35мм;

3. абзац-ширина п’ять символів (при 14-му шрифті).

При виконанні звіту рукописом треба писати чітким розбірливим почерком або креслярським шрифтом по ГОСТ 2.304-81 з висотою букв і цифр не менше 2,5мм.

При виконанні звіту по лабораторній роботі повинні застосовуватися одиниці СІ. Одиниця фізичної величини одного і того ж параметра в межах записки пояснення має бути постійною. Наприклад, одиниця тиску р - МПа.

Лабораторна робота № 1 визначення в’язкості рідини різноманітними віскозиметрами

1 Тема роботи: Визначення кінематичного коефіцієнта в'язкості рідини віскозиметром типу ВУ.

2 Мета роботи: Отримати практичні навички при побудові кривої зміни коефіцієнта кінематичної в'язкості масла в залежності від температури ⁰С.

3 Опис робочого місця: Віскозиметр типу ВУ.

4 Теоретичний матеріал:

Досвід і спостереження показують, що при русі рідини з різними швидкостями в сусідніх шарах потоку, завдяки наявності молекулярних сил зчеплення, з'являються дотичні напруги, які чинять опір відносному зрушенню шарів. Ця властивість рідини називається в'язкістю.

Ця властивість з'являється в рідині тільки тоді, коли вона рухається.

Уявимо собі, що рідину заповнює простір, обмежений двома паралельними плоскими пластинами, відстань між якими рівна h (рис. 1.1), при чому верхня пластина рухається зі швидкістю U, а нижня пластина нерухома.

_{Рисунок 1.1 – Рух рідини}

Досвід показує, що рідина, що знаходиться в безпосередній близькості до пластин, прилипає до них і має з ними однакову швидкість. Звідси витікає, що швидкість шарів рідини в перетині, перпендикулярному до пластин, зростає при переході з нижньої пластини до верхньої.

При русі шарів рідини з різними швидкостями між ними виникають сили внутрішнього тертя, і для того, щоб верхня пластина рівномірно рухалася, до неї має бути прикладена деяка сила Е.

Дотична напруга при шаруватому (ламінарному) русі рідини залежить від абсолютної (динамічною) в'язкості рідини і швидкості відносного зрушення шарів і може бути визначені по формулі Ньютона:

, (1.1)

де  дотична напруга внутрішнього тертя, Н/м²;

 коефіцієнт динамічної в’язкості, Па;

 градієнт швидкості, що характеризує швидкість зрушення шарів рухомої рідини.

При гідравлічних розрахунках в'язкість рідини характеризують частіше коефіцієнтом кінематичної в'язкості, який дорівнює відношенню коефіцієнта динамічної в'язкості до щільності рідини.

, (1.2)

де  коефіцієнт динамічної в’язкості;

 щільність рідини.

При гідравлічних розрахунках в якості одиниці вимірювання коефіцієнта кінематичної в'язкості зручно застосовувати стокс:

1стокс = 1 см/с або 1 стокс = 110^-4

В'язкість рідин змінюється зі зміною температури, з підвищенням температури в'язкість краплинних рідин швидко зменшується.

При зміні тиску (до 100 атм) в'язкість рідини змінюється незначно, тому цією зміною зазвичай в більшості випадків нехтують.

Для вимірювання в'язкості рідини застосовуються спеціальні прилади, які називаються віскозиметрами.

Для визначення кінематичного коефіцієнта в'язкості у нас в країні в основному користуються віскозиметром ВУ (віскозиметр Енглера).

Відповідно до ГОСТу 6258-72 в’язкість в Е⁰ називається в'язкістю умовною (ВУ).

Умовною в'язкістю ВУ (Е⁰) називається відношення часу витікання Т_ж скрізь стічну трубку віскозиметра 200 см³ випробовуваної рідини при заданій температурі до часу витікання Т₀ з того ж приладу 200 см³ дистильованої води при температурі 20 ⁰С.

Час витікання Т₀ 200 см³ дистильованої води при t=20 ⁰C називається водним числом, і для даного приладу воно дорівнює Т₀ = 51,5с.