Рекомендации по выполнению работы
1. Определить физические свойства жидкостей – масла трансформаторного и глицерина.
Плотность жидкости (L) определяется ареометром (см. с. 48), погружаемым в испытуемую жидкость, залитую в мерный цилиндр.
Вязкость жидкости (L) определяется вискозиметром по методу Хёпплера с падающим шаром (см. с. 49).
При выполнении измерений вязкости рекомендуется разместить за вискозиметром лист белой бумаги и наблюдать за падающим шаром на этом фоне.
2. Экспериментально определить скорость осаждения заданной частицы в заданной жидкости.
Перед выполнением эксперимента по определению скорости осаждения измеряется с помощью штангенциркуля или микрометра (см. с. 53, 56) размер шарика (из ПВХ или свинца) не менее чем в 3-х направлениях и вычисляется его средний диаметр do.
Шарики известного или замеренного диаметра помещаются над поверхностью жидкости в цилиндре и аккуратно отпускаются. С помощью секундомера фиксируется время (tэксп) прохождения частицей (шариком) расстояния между метками.
Рекомендации по обработке экспериментальных данных
1. Рассчитать теоретическую скорость осаждения.
Теоретическое значение скорости осаждения частицы (vо, т) рассчитывается в следующем порядке:
а) определяется значение критерия Архимеда данной двухфазной системы
|
|
(1.7.2) |
;
б)
определяется теоретическое значение
критерия Рейнольдса (
)
в процессе осаждения:
▫ при Ar 36
|
|
(1.7.3) |
;
▫ при 36 < Ar < 90000
|
|
(1.7.4) |
;
▫ при Ar 90000
|
|
(1.7.5) |
;
в) определяется теоретическая скорость осаждения частицы:
|
|
(1.7.6) |
.
2. Рассчитать экспериментальную скорость осаждения.
Экспериментальное значение скорости осаждения частицы рассчитывается по формуле:
|
vо, э l /tэксп, |
(1.7.7) |
где l 1,0 м — расстояние между метками на цилиндре.
Найденное значение скорости осаждения используется для вычисления экспериментальной величины критерия Рейнольдса
|
|
(1.7.8) |
и коэффициента сопротивления
|
|
(1.7.9) |
.
Полученные результаты заносятся в сводную таблицу:
|
Жид- кость |
L, кг/м3 |
L, Па·с |
Тв. |
S, кг/м3 |
do, мм |
Ar |
Reо,т |
vо,т м/с |
tт, с |
tэ, с |
vо,э м/с |
Reо,э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Все экспериментальные данные обобщаются и аппроксимируются зависимостью вида:
|
|
(1.7.11) |
.
На основании данных об экспериментальной и теоретической скоростях осаждения частицы, а также по виду зависимости коэффициента сопротивления от числа Рейнольдса (числовым величинам коэффициентов Сипуравнения (1.7.11)) делается соответствующее заключение.