ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Опыт на стенде ТМЖ-2В-09-12ЛР-01 (выполняет первая подгруппа)
Данная лабораторная работа выполняется только при условии подключения к крану КР8 автономного источника чистой воды (например, водопровода), а также при обеспечении слива с выхода крана КР12 в канализацию. Кран КР8 перед работой должен быть закрыт.
Для исследования и визуализации режимов течения на вход прямого трубопровода Т1 подается тонкая струйка подкрашенной чернилами жидкости, которая поступает из специальной емкости (бака) Б3.
Порядок действий
1.Полностью закрыть задвижки З1, З2, З4, З5, З6, З7, З8 и краны КР4, КР5, КР7, КР11. Краны КР10, КР12, КР14 полностью открыть. Включить питание насоса Н3.
2.Открыть кран КР8 и дождаться наполнения напорной секции накопительного бака вплоть до возникновения перелива.
3.Открыть задвижку З1 на один оборот до возникновения минимального течения через трубопровод Т1.
4.Частично закрывая кран КР14, добиться минимальной величины перелива жидкости из рабочей полости бака, что необходимо для минимизации начальных возмущений.
5.Частично открыть задвижку З8 до начала истечения красящей жид-
кости.
6.При необходимости уменьшать расход через трубопровод, прикрывая задвижку З1 до возникновения прямой сплошной струйки окрашенной жидкости.
7.Закрыть кран КР10. Измерить время ∆t заполнения объема V жидкости, поступающей в мерную емкость ЕМ2. Записать значения
втабл. 2.1.
8.Открыть кран КР10. Записать режим течения жидкости, определенный визуально, в табл. 2.1.
26
9.Приоткрыть задвижку З1 и повторить действия, описанные в пп. 6, 7 и 8. Результаты занести в табл. 2.1.
10.Повторять действия пп. 6, 7, 8 и 9 вплоть до полного открытия задвижки З1.
11.Закрыть задвижку З8.
12.Закрыть задвижку З1.
13.Выключить питание насоса Н3.
|
|
|
|
Таблица 2.1 |
|
|
|
|
|
№ |
V, л |
∆t, с Q, л/с υ, м/с |
Re |
Внешний вид струйки жидкости |
опыта |
1
2
3
4
5
6
7
Примечание. Во время проведения опыта необходимо предотвратить внешние возмущения, вызванные какими-либо воздействиями на установку со стороны выполняющего лабораторную работу состава. Для этого нельзя прикасаться к установке без необходимости. Регулировки должны производиться плавным воздействием на органы управления.
|
Обработка результатов |
|
1. |
Вычислить коэффициент кинематической вязкости воды ν |
(м2/с) |
по эмпирической формуле Пуазейля: |
|
|
|
ν = 0,179 · 10–2/ (1000 + 34Т +0,22Т2), |
(2.3) |
где Т – температура окружающей среды, °С. |
|
|
2. |
Определить расход воды: |
|
|
Q = V . |
(2.4) |
|
∆t |
|
27
3. Рассчитать среднюю скорость жидкости:
υ = |
Q |
, |
(2.5) |
|
S |
|
|
где S – площадь поперечного сечения трубопровода; d – диаметр трубопровода Т1 (d = 15 мм).
4.Рассчитать числа Рейнольдса по формуле (2.1).
5.Определить критическое значение числа Re для данной установки.
6.Сделать и записать выводы.
Опыт на модуле М7 стенда ТМЖ-001 (выполняет вторая подгруппа)
Перед началом проведения работы необходимо убедиться, что кран В35 закрыт, а кран В36 открыт в канализацию. Во время проведения опыта поддерживать уровень воды в баке № 1, используя прибор (поз. 15).
Порядок действий
1.Перекрыть подачу воды в другие модули.
2.Включить насос Н5 на панели управления. Установив минимально возможный расход воды в трубе, выдержать время, достаточное для достижения установившегося режима течения.
Если в трубе остался воздух, то необходимо вытеснить его из трубы путем временного закрытия крана на задней панели В26 и открытия кра-
на В25. При этом краны В27 и В28 должны быть открыты, а краны В32
иВ33 закрыты.
3.Включить более мощный насос Н4, вытеснить воздух, затем выключить насос Н4, закрыть кран В25. После чего, медленно открывая кран В28, начинать подачу краски, наблюдая за подкрашенной струйкой. Наилучший результат достигается, если скорость выхода краски примерно равна скорости потока в трубе.
4.После достижения в трубе устойчивой струйки подкрашенной жидкости, которая не смешивается с основным потоком жидкости, измерить расход жидкости в этом режиме.
28