Lab_rabota_4 гидравлика

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уфимский государственный нефтяной технический университет»

Кафедра «Водоснабжение и водоотведение»

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ

Лабораторная работа № 4

Студент гр. БВВ-12-01 Салихов А.Р

Руководитель

канд. техн. наук, доцент Лапшакова И.В.

Уфа 2013

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Наблюдение потоков жидкости с различной структурой и выявление факторов, влияющих на структуру.

Освоение расчетного метода определения режима течения.

Лабораторное устройство

Рис.1. Схема устройства:

1,2 - баки; 3 - перегородка; 4,5 - опытные каналы; 6 - щель; 7 - решетка; 8 - уровнемерная шкала.

Расчетные формулы

Режим движения жидкости определяется безразмерным числом, учитывающим основные характеристики потока, которое называется числом Рейнольдса в честь английского физика О. Рейнольдса, изучавшего режимы движения жидкости и условия существования различных режимов движения.

Число Рейнольдса в общем случае находится по формуле

R_e= , (1)

где v - средняя скорость;

L - характерный линейный размер русла, м;

ρ - плотность жидкости, кг/м³;

μ - динамический коэффициент вязкости, Па۰с;

или, учитывая, что кинематический коэффициент вязкости =, м²/с, по формуле:

R_e= , (2)

Если жидкость движется в цилиндрических трубах, за характерный линейный размер принимается внутренний диаметр трубы, т.е. d и формула для определения числа Рейнольдса принимает вид:

R_e= (3)

или

R_e=, (4)

Т. к. средняя скорость v=Q/ω, а площадь поперечного сечения цилиндрической трубы ω = πd²/4, число Рейнольдса можно определить через расход жидкости:

R_e=. (5)

Если жидкость движется в трубах и каналах некруглого поперечного сечения, характерный размер L=4R, где R–гидравлический радиус. Гидравлическим радиусом называется отношение площади живого сечения потока ω, м², к длине смоченного периметра , м, т.е. длине периметра живого сечения, на которой жидкость соприкасается со стенками русла, м

R=. (6)

В этом случае число Рейнольдса определяется по формулам:

R_e=, R_e=, R_e=. (7)

Таблица 2

Ламинарный режим	Турбулентный режим	Расширение потока	Обтекание стенки

Таблица 3

№ п/п	Наименование величин	Обозначения, формулы	№ опыта
			1	2
1.	Изменение уровня воды в баке, см	S
2.	Время наблюдения за уровнем, с	t
3.	Температура воды, оС	T
4.	Кинематический коэффициент вязкости воды, см2/с	ν=17.9/(1000+34T+0.22T2)
5.	Объем воды, поступившей в бак за время t, см3	W = A B S
6.	Расход воды, см3/с	Q = W / t
7.	Средняя скорость течения в канале, см/с	V = Q / ω
8.	Число Рейнольдса	Re = Vd / ν
9.	Название режима течения	Re (< >) Rek = 2300

А =…см; В =…см; d =…см; ω =…см².

Вывод: