3.2 Цель работы
Визуальными наблюдениями установить характер движения жидкости при различных режимах; усвоить методику расчетного определения режима давления; для опытной установки определить критическое число Рейнольдса.
3.3 Описание опытной установки
Лабораторная установка (рисунок 3.1) включает напорный резервуар, трубопровод (с прозрачным участком – для визуального наблюдения), сосуд с красителем, мерный бак.
Сосуд с красителем закреплен с помощью штатива на стенке напорного резервуара и снабжен трубкой для подачи красителя в движущийся в трубопроводе поток воды. Расход задается регулирующим вентилем и определяется с помощью мерного бака.
3.4 Порядок выполнения работы
а) напорный резервуар заполняют водой (до уровня сливной трубы, а сосуд – красителем);
б) открытием регулирующего вентиля в трубопроводе устанавливают расход, при котором имеет место ламинарное течение.
Наблюдения за характером движения жидкости осуществляют, вводя в поток краситель.
Для данного режима определят время заполнения мерного бака и температуру воды;
в) постепенно увеличивая расход воды, устанавливают переходный режим (по началу разрыва окрашенной струйки), а затем – турбулентный. Для каждого нового режима производят указанные в п. б измерения.
Обработка опытных данных
- по объему воды W, поступившему в мерный бак за время Т, вычисляют расход Q = W/Т и затем среднюю скорость = Q/ (где - площадь поперечного сечения стеклянной трубы);
- по температуре воды t (в С) определяют кинематический коэффициент вязкости (в см2/с)
=
;
(3.2)
- по известным , d, вычисляют для каждого опыта значение Re.
Данные измерений и результаты вычислений заносят в таблицу 3.1.
Таблица 3.1 Определение режима движения
Режим движения жидкости |
Данные измерений |
Данные вычислений |
|||||
W, л |
Т, с |
t, С |
Q, л/c |
, м/с |
, м2/с |
Re |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.6 Анализ результатов. Выводы по работе
Приводится анализ визуальных наблюдений за характером движения жидкости при различных режимах. Отмечается значение критического числа Рейнольдса для опытной установки и результаты расчетного определения режима.
Контрольные вопросы
1. Какие режимы течения жидкости вы знаете?
2. Поясните методику опытного определения режима течения.
3. В чем принципиальное отличие турбулентного режима от ламинарного?
4. Как находится режим течения расчетным путем?
5. Дайте определение критического числа Рейнольдса.
6. Приведите примеры технических систем (устройств), в которых имеет место: а) ламинарный режим; б) турбулентный режим.
Лабораторная работа №4 определение коэффициента гидравличсекого трения