2.4 Оборудование, технические средства и инструменты

Для проведения лабораторной работы необходимы:

– установка для проведения опыта;

– окрашенная жидкость;

– секундомер.

2.5 Описание установки

Основным элементом установки является бак 1 (рисунок 2.4). С ним герметично соединены две горизонтальные трубы с прозрачными стенками круглого 2 и прямоугольного 3 сечений. На концах труб установлены вентили 5, 6, с помощью которых регулируется расход жидкости, протекающей в каждой трубе. Расход можно определить, измерив объем жидкости, протекающей через счетчик 7 за какой-то фиксированный промежуток времени.

Чтобы обеспечить установившееся движение жидкости в трубах, ее уровень в баке поддерживается постоянным за счет сброса излишней жидкости через переливную трубу 4 в канализацию. Для этого расход воды, поступающей в бак, должен немного превышать расход жидкости, вытекающей из бака по трубам.

Для подачи подкрашенной жидкости внутри труб на достаточно большом расстоянии от входа осесимметрично установлены трубки малого диаметра. Жидкость в них подается из сосуда 8 с помощью кранов 9, 10.

1 – бак; 2 – труба круглого сечения; 3 – труба прямоугольного сечения;

4 – труба переливная; 5, 6 – вентили; 7 – счетчик объема жидкости;

8 – сосуд с подкрашенной жидкостью; 9, 10 – краны

Рисунок 2.4 – Схема лабораторной установки

2.6 Методика проведения опытов

Убедившись, что установка подготовлена к работе (сосуд 8 наполнен подкрашенной жидкостью, шланги от переливной трубы 4 и от выхода труб 2, 3 направлены в канализацию), закрывают вентили 5, 6 и включают подачу жидкости из водопровода в бак 1. После того, как уровень жидкости в баке достигнет переливной трубы, открывают вентиль 5 и с помощью секундомера и счетчика объема 7 определяют расход жидкости в круглой трубе. Затем открывают кран 9 и наблюдают движение подкрашеной струйки в основном потоке жидкости. Закончив наблюдение, кран 9 закрывают. Опыты проводят при пяти различных степенях открытия дросселя. Причем сначала степень открытия постепенно увеличивают, а затем, наоборот, постепенно уменьшают. Важно при этом зафиксировать, при каком расходе происходит переход от ламинарного режима к турбулентному, и наоборот. Аналогично проводят опыты в трубе прямоугольного сечения. Вентиль 5 для этого нужно закрыть.

Результаты измерений заносят в таблицу 2.1.

Таблица 2.1 – Определение числа Рейнольдса

Наименование, обозначение и размерность величин	Номер опыта
	1	2	3	4	5
Круглая труба
Число делений по шкале ротаметра m, дел
Объемный расход воды Q, м3/с
Плотность воды , кг/м3
Вязкость динамическая , Па с
Площадь живого сечения потока S, м2
Смоченный периметр Псм , м
Эквивалентный диаметр dэк , м
Скорость, осредненная по сечению ср, м/с
Число Рейнольдса опытное Re
Число Рейнольдса справочное Re'кр
Прямоугольная труба
То же