КІРІСПЕ

Зертханалық жұмыстар студенттердің «Сұйықтар мен газдардың механикасы, гидропневможетектер» курсын оқығанда алған білімдерін нығайтуға және тәжірибелік зерттеулер жүргізу кезінде, алынған нәтижелерді өңдеуде тәжірибелер жинауға мүмкіндік береді.

Зертханадағы сабақты басталмай тұрып әрбір студент зертханалық жұмыспен және оған сәйкес келетін теориялық курс бөлімімен танысуы қажет. Әр студенттің қолында жазылған зертханалық жұмысы, сызылған сұлбалары және дайын кестелері бар есеп беру бланкісі болу керек.

Зертханалық жұмыстарды орындау кезінде техникалық қауіпсіздік ережелерін қатаң сақтау керек.

Зертханалық жұмыстар кестеде қойылған сағаттарда ғана орындалуы қажет. Әрбір студент топтарға, бригадаларға бөлініп, олардың бригадирлері тағайындалады.

Сабақтың басында оқытушы студенттердің қондырғыларда жүргізілетін практикалық жұмысқа дайындығын тексереді.

Қажетті өлшеу құралдарын оқытушының немесе лабаранттың рұқсатымен ғана қосылады.

Зертханада ары-бері бос жүруге, жұмыс кезінде шулауға болмайды. Зертханадан тек оқытушының рұқсатымен ғана шығу керек.

Жұмыс аяқталған соң қоректендіру көздерін өшіріп, өлшеу құралдарын тазалап, өз орындарына жинап, құрылғыларды лаборантқа өткізу қажет.

Есептеулерді студенттер зертханада өткізеді.

Тәжірибе нәтижелерін, есептеулерді оқытушы тексеріп, мақұлдағаннан кейін ғана жұмыс аяқталған болып саналады.

Әрбір студент оқытушыға есеп беріп, өз жұмысын қорғайды. Дұрыс орындалып және таза толтырылған жұмыс қана бағаланады.

№ 1 ЗЕРТХАНАЛЫҚ ЖҰМЫС

«Энглер вискозиметрімен сұйықтың кинематикалық

тұтқырлық коэффициентін анықтау»

Жұмыстың мақсаты. Энглер вискозиметрімен сұйықтың кинематикалық тұтқырлық коэффицентін және сұйық температурасының тұтқырлыққа әсерін анықтау.

1 Жалпы мәліметтер

Тұтқырлық − қозғалысыстағы сұйық қабаттарының арасында болатын қозғалысқа қарсылықты айтады.

Сұйық қозғалысы кезінде ішкі үйкеліс күші пайда болады. Ньютонның гипотезалары бойынша қозғалыстағы сұйық қабаттарының арасында қозғалысқа қарсы үйкеліс күші пайда болады және оның шамасы қабаттың шектесу ауданына,жылдамдық векторына перпендикуляр бағытта алынған жылдамдық градиентіне тікелей пропорционал болады.

,

мұндағы − динамикалық тұтқырлық коэффициенті.

״СИ״ бірліктер жүйесінде сұйықтың динамикалық тұтқырлық коэффиценті паскаль-секунд (Па·с), ״СГС״жүйесінде - пуаз (П = дин·с⁄см²).

Инженерлік практикада сұйықтың динамикалық тұтқырлығымен қатар оның кинематикалық тұтқырлығы жиі қолданылады.

.

״СИ״ жүйесінде кинематикалық тұтқырлық метр квадраттың секундқа қатынасымен (м²⁄с) өлшенеді ״СГС״ – бірліктер жүйесінде сантиметр квадраттың секундқа қатынасы (см²⁄с ) Стоксты (Ст) береді, сонымен қатар− сантиСтокс (сСт ) қолданылады: .

Қозғалыс кезінде әрбір дене қоршаған ортадан әсер алады. Дененің өлшемі аз және оның құлауы ауырлақ күшінің әсеріне байланысты ақырын болғандықтан кедергі күші құлау жылдамдығына пропорционал болады:

F(t)=-k=v(t),

Мұндағы: F(t) – кедергі күші,H;

K – пропорционалдау коэффиценті;

v(t) – шариктің құлау жылдамдығы;

Тұтқырлық зерттелетін сұйықтың белгілі көлемінің вискозиметр деген арнайы құралмен ағу жолдары, шартты бірліктермен сипатталады.

Шартты тұтқырлықты анықтау үшін әр елде әртүрлі вискозиметр қолданылады: Энглер (СНГ, ФРГ, Италия)мемлекеттерінде, Сейболт (АҚШ), Редвуд (Англия). Энглер градусы (⁰Е), Сейболт секунды (SSU) Редвуд секунды (”R),бұлардың араларында белгілі қарым қатынас бар.

Кинематикалық тұтқырлықта ⁰Е ( ) есептеу үшін келесі формулалар қолданылады:

-Убеллоде ; (1)

-Фогель (анығырақ) . (2)

2.Энглер вискозиметрінің құрылысы

Энглер вискозиметрі концентрлі орналасқан екі латунды сұйыққоймадан (3) және (8) тұрады (1 сурет). Ішкі сұйыққойманың түбі сфералық болып жасалған. Оның ортасында латунды цилиндрлік трубка бекітілген (4).

Сурет 1.Энглер вискозиметрі

Оның тесігіне конусты болып келетін (d = 2,8мм) құбыр бекітілген, сол арқылы зерттелетін сұйық ағады. Оның тесігі ұшы ұшталған өзекшемен (1) жабылады.

Оның орта тұсында әдейі көтеріп ұстап тұруға арналған серіппе бар. Сұйыққойманың ішкі бетінде (3) үш ілгіш (7), болады.Бұл ілгіштер арқылы біз сұйыққоймаға қанша мөлшерде зерттелетін сұйық құйылатынын көрсетеміз.

Осы ілгіштердегі реттегіш бұрама (6) арқылы құрылғыны тігінен қоюға болады. Ішкі сұйыққойма (8) су ваннасының қызметін атқарады,ол электр қыздырғышпен қыздырылады.

Сұйыққойманың (3) және (8) аралығындағы кеңістік сумен толтырылып, электр қыздырғышпен қыздырылады.Сыртқы сұйыққойманың корнштейніне араластырғыш (2) бекітілген. Ол сұйықты қыздыру кезінде оны араластыру арқылы сұйықтың бірқалыпты жылжуына мүмкіндік береді. Зерттеу кезінде жылу шығынын азайту үшін ішкі сұыққойманың қақпағына қуыс (9) орнатылған, оның тесігіне өзекше (1) мен термометр (10) қойылады. Термометр зерттелетін сұйық температурасын бақылауға арналған құбырдың астына өлшегіш стакан (5) қойылған, оның сыйымдылығы .

Тұтқырлықты Энглер вискозиметрімен анықтау зерттелетін сұйықтың құбыр арқылы ағып өту уақытына байланысты және болғанда дистелденген су көлемінің ағуына да байланысты болады. -дегеніміз судың ағу уақыты ( ). Энглердің градусындағы шартты тұтқырлық деп аталады.