26. Зертханалық жұмыс. Құбырдың кенеттен кеңейген кездегі жергілікті гидравликалық кедергінің әсерінен қысымның азаюын зерттеу. «Гидродинамика» тақтасы.

Жұмыстың мақсаты:

-Құбырдың кенет кеңейген кездегі жергілікті гидравликалық кедергісін анықтау;

-Кенеттен кеңею коэффициентін _кк анықтау;

- Кенеттен кеңею коэффициентінің Рейнольдс санына тәуелділігін орнату _кк = f (Re);

-Тәжірибеден алынған мәнін _кк теория жүзіндегі мәнімен салыстыру;

Құбырдың кенеттен кеңейген кездегі жергілікті гидравликалық кедергісінің әсерінен қысымның азаюын зерттейтін модульдің қысқаша суреттемесі:

Диаметрлері әртүрлі бір біріне жалғасқан екі құбыр берілген (1-сурет). Құбырдың диаметрінің бірден өзгеруі ( кенеттен кеңеюі) жұмыс барысында анықтауға қажет жергілікті гидравликалық кедергіні береді. Құбырдағы ағын кенеттен кеңейген жерге дейін бірқалыпты ағады. Жергілікті кедергіге жеткенде (жұмыс аймағында ) және одан кейін құбырға пьзометрлік түтікшелер жалғанған.

1-сурет

Жұмыс істеу реті:

- Стендті жұмысқа даярлау;

- H1 сорғышын (насос) қосу, В1, В2, В4 тетіктерін ашу;

- Максималды шығынды есептеу;

- Пьезометрлердегі барлық пьезометрлік қысымдарды өлшеу;

- Шығынды азайта отырып пьезометрлік қысымдарды 4-5 рет өлшеу;

- Судың температурасын өлшеп, кинематикалық тұтқырлық коэффициентін анықтау;

Алынған нәтижелерді өңдеу:

1. Шығынның әрбір мәні үшін пьезометр сызығын жүргізу (линия П-П на рис. 1).

2. Шығынның әрбір мәні үшін екі құбырдағы орташа жылдамдықтықтарды табу және ₁ = ₂ =1.1 деп алып сәйкесінше қысымдарды , есептеу.

3. Әрбір тәжірибе үшін энергия сызықтарын салу (линия Е-Е на рис.1).

АВ аралығында жергілікті кедергіге дейін энергия сызығының иілуі диаметрі кіші құбыр бойындағы қысымның жоғалуымен , ал CD аралығында диаметрі үлкен құбыр бойындағы қысымның жоғалуымен анықталады. Сондықтан да AB сызығының горизонтпен жасайтын иілу бұрышы CD сызығының горизонтпен жасайтын иілу бұрышынан үлкен болды. BC аралығы жергілікті кедергіге сәйкес келеді. Бұл аралықта циркуляция болады және жылдамдық белгісіз болғандықтан, бұл аралықта энергия сызығын болжай отырып саламыз.

4. CD сызығын диаметрдің өзгерген аймағына дейін үзік сызықтармен соза отырып құбырдың кенеттен кеңейген жеріндегі қысымның жоғалуын h_кк графиктен белгілейміз.

5. Әрбір тәжірибе үшін жергілікті кедергі коэффициентін мына формуламен:

_кк = h_кк / ( v₁²/2g)

Рейнольдс санын мына формуламен анықтаймыз:

Re = v₁d₁/.

6. Алынған нәтижелер бойынша _кк = f (Re) графигін тұрғызамыз.

7. Квадраттық зона үшін кенеттен кеңейген жеріндегі кедергі коэффициентінің теориялық мәнін _кк = f (Re) графигінде белгілеу.

Квадраттық зона үшін:

_{кк =} (1 –S₁/S₂)²

Бұл жердегі S₁ және S₂ сәйкесінше диаметрлері кіші және үлкен жердегі құбырдың көлденең қимасының аудандары.

27. Зертханалық жұмыс.Ағыс режимдерінің ауысуын зерттеу. Рейнольдс тәжірибесі. «Гидродинамика» тақтасы.

Жұмыстың мақсаты:

• Сұйық ағысының ломинарлы және турбулентті режимімен танысу, бір режимнен екінші режимге өтуді зерттеу;

• Рейнольдстің сәйкес мәнін және Рейнольдстің критикалық мәнін есептеу;

Ағыс режимдерін анықтайтын модульдің қысқаша сипаттамасы:

Прозрачный (мөлдір) материалдан жасалған диаметрі тұрақты құбыр алынған. Сұйықтың ағысы Н2 16 (см. рис.1) насоспен басқарылып отырылыды. Ағыс режимі В6 тетікпен басқарылады. Модульге кіре берісте диаметрі кішкентай, ішінде түсті сұйығы бар, бакқа жалғанған трубка 17 орнатылған.

Рис. 1. Схема стенда «Гидродинамика»

Жұмыс істеу реті және алынған нәтижелерді өңдеу:

1. Н1 насосты қосу

2. Сұйықтың шығыны аз болатындай етіп В6 тетігін орнықтыру.

3. Модульге кіре берістегі кранды ашып және боялған сұйықты жіберу.

4. В6 тетігінің көмегімен ламинарлы режим орнату, ағыстың режимі боялған сұйықтың ағысымен сипатталады.

5. Көлемдік не массалық шығынды өлшеу.

6. В6 тетігін аша отырып ламинарлы режимнен турбулентті режимге ауысу, шығынын өлшеу.

7. Тетікті толық ашып турбулентті режим орнату, шығынын өлшеу.

8. Тетікті жаба отырып, турбулентті режимнен ламинарлы режимге өтуді жазып алу, шығынын өлшеу.

9. Бактағы сұйықтың температурасын өлшеп, кинематикалық тұтқырлық коэффициентін анықтау.

10. Алынған төрт режим үшін (ламинарлы, ламинарлы режимнен турбулентті режимге ауысу, турбулентті, турбулентті режимнен ламинарлы режимге өту ) берілген диаметр бойынша құбырдағы ағыстың орташа жылдамдығын және Рейнольдс санын анықтау және Рейнольдс санының критикалық мәнімен, әдебиет көздеріндегі мәндерімен салыстыру.

11. Барлық жағдайлар үшін ағыстың суретін салу.