II. Цель работы

1. Определить опытное значение коэффициента гидравлического трения λ.

2. Исследовать зависимость коэффициента λ от числа Рейнольдса Re_d.

3. Установить зоны гидравлического сопротивления.

4. Вычислить коэффициент λ по формулам и сравнить полученные значения с опытными данными.

III. Описание лабораторной установки

Схема лабораторной установки показано на рис. 5.

Рис. 5 Схема лабораторной установки к работе №2

Вода из напорного бака 1 поступает в трубу 9 диаметром d и длиной . В конце трубе имеется кран 10, с помощью которого регулируется расход, а следовательно и средняя скорость потока V. Вода из трубы 9 сливается в нижнюю ёмкость 8. К начальному и конечному сечению трубы присоединяются пьезометры 11, разность показаний которых представляет собой потери напора h_l на участке длиной .

IV. Контрольные вопросы

1. Почему при движении жидкости в трубопроводах возникают потери напора по длине?

2. По какой формуле определяются потери напора по длине при движении жидкости в круглых напорных трубах?

3. В чём заключается сущность экспериментальных исследований коэффициента гидравлического трения λ, выполненных И. Никурадзе?

4. Как создавалось искусственная шероховатость на внутренней поверхности труб в опытах И. Никурадзе?

5. Какие различают зоны гидравлического сопротивления?

6. В каких зонах гидравлического сопротивления коэффициент λ зависит только от числа Рейнольдса?

7. В какой зоне коэффициент λ зависит от числа Рейнольдса и степени шероховатости стенки ?

8. В какой зоне коэффициент λ зависит только от степени шероховатости стенки?

9. Почему IV зона называется зоной доквадратичного сопротивления?

10. Почему V зона называется зона квадратичного сопротивления?

11. По какой формуле определяется коэффициент λ в зоне вязкого сопротивления?

12. Что такое гидравлически гладкая стенка?

13. Какая стенка называется гидравлически шероховатой?

14. Почему понятия «гладкая стенка» и «шероховатая стенка» являются относительными?

15. По какой формуле определяется коэффициент λ в зоне гладкостенного сопротивления?

16. По какой формуле находится коэффициент λ в зоне квадратичного сопротивления?

17. Как определяются потерь напора по длине в лабораторных условиях?

18. Как находится средняя скорость потока в процессе проведения опытов?

19. Имеет ли размерность коэффициент λ?

20. Какова размерность потери напора по длине?

21. Как зависят потери напора по длине от средней скорости потока в зоне вязкого сопротивления?

22. Как зависят потери напора по длине от средней скорости потока в зоне гладкостенного сопротивления?

23. По какой формуле определяется толщина ламинарного подслоя δ?

24. Какие величины измеряются в процессе проведения опыта, а какие определяются путём вычисления?

25. Что такоё эквивалентная абсолютная шероховатость стенок трубы?

26. Как можно определить эквивалентную абсолютную шероховатость стенок трубы?

27. Как изменяется число Рейнольдса при повышении температуры жидкости?

28. Какое движение называется установившимся?

29. Как определяется расход воды в процессе проведения опыта?