Часть а. Определение критического числа Рейнольдса в круглоцилиндрической стеклянной трубе Порядок проведения опытов

1. Открыть вентиль 2 и закрыть кран 9.

Приоткрыть вентиль 6 и установить в первом опыте малый расход воды Q, соответствующий протеканию 1л воды приблизительно за 50 – 60с. Открыть зажим на трубке 5 и пустить краску в поток воды, наблюдая и зарисовывая картины движения окрашенных струек при ламинарном режиме.

2. Измерить время t наполнения фиксированного объёма воды W в мерном баке 7.

3. Увеличить расход воды в трубе путём увеличения степени открытия вентиля 6. Вновь произвести измерение времени и наблюдение визуальных картин движения.

4. Полностью открыть вентиль 6, произвести измерение времени и наблюдение визуальной картины движения при турбулентном режиме.

5. Повторить опыты 1, 2, 3 в обратном порядке, постепенно прикрывая вентиль 6 и осуществляя переход от турбулентного режима к ламинарному.

6. Измерить температуру воды и определить коэффициент кинематической вязкости .

7. Закрыть вентиль 6 и открыть сливной кран 9.

Обработка результатов опытов

Результаты измерений и вычислений записываются в таблицу. При обработке результатов экспериментов вычисляются следующие величины.

1. Объёмный расход воды Q = W/t.

2. Средняя по сечению скорость V = 4Q/(d²).

3. Критерий Рейнольдса Re = Vd/.

4. Для каждого опыта вычислить величины Q, V, Re; зарисовать картину движения подкрашенной струйки и сделать заключение о режиме движения.

5. Для одного опыта оценить инструментальную погрешность определения экспериментальных величин по формулам:

V = V(W/W+t/t+2d/d) и Re = Re(V/V+d/d+/),

где – абсолютная максимальная погрешность измеряемой величины, определяемая точностью прибора. Обычно принимают: d = 0.1мм; W = 0.2 наименьшего деления шкалы мерного стекла; t = 0.5 цены наименьшего деления шкалы секундомера; /v = 0.01.

Таблица 1

№	Наименование	Номер опыта
		1	2	3	4	5	6
1	Интервал времени замера t, с
2	Объём воды W, м3
3	Расход воды Q,м3/с
4	Диаметр трубы d,м
5	Площадь d2 /4, м2
6	Средняя скорость течения V, м/с
7	Температура воды
8	Вязкость , м2/с
9	Число Re
10	Картина движения
11	Режим движения

Часть б. Измерение профиля скорости при турбулентном движении жидкости в цилиндрической трубе Порядок проведения опыта

1. Вентиль для подачи воды в напорный бак открыт.

2. Положение регулирующего вентиля 6 сохраняется таким, какое оно было в последнем опыте при выполнении части А данной работы.

3. Выдвинуть трубку Пито 11 в положение, соответствующее крайней к себе риске на обойме (рис.3).

4. Измерить с точностью до 0,1 мм высоту столба воды в левой и правой трубке дифманометра , и.

5. Передвигать трубку Пито в положения, соответствующие шести остальным рискам, и каждый раз измерятьи. Результаты измерений заносятся в табл. 2. Для обеспечения стационарности течения необходимо следить за постоянством уровня воды в баке 1.

6. Измерить температуру воды в конце опыта и записать значение кинематического коэффициента вязкости ν и записать в табл. 2. .

7. Закрыть все вентили.