Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Описання експериментальної установки

Установка для вивчення основного рівняння гідростатики (Мал. 4.2) складається з вертикальної герметичної циліндричної посудини 1 із вентилями 2 і 3, відповідно, для подачі води і виводу її з посудини. За висотою посудини на двох рівнях встановлено два манометри 4 і 5. Рівень рідини в посудині визначається за показником рівня 6. Вентиль 7 призначений для регулювання тиску на поверхні рідини у посудині 1.

Порядок проведення роботи

1. Посудину при зачиненому вентилі 3 заповнюють водою до рівня, який лежить між манометрами 4 и 5.

2. Зачиняють вентиль 2 і встановлюють за допомогою вентиля 7 тиск на поверхні рідини.

3. Вимірюють покази:

· манометрів 4 і 5;

· висоту рівня рідини в посудині відносно дна , через яке проведена площина відліку 0-0;

· висоту розташування манометра 5 відносно дна;

· глибину занурення манометра 5 відносно вільної поверхні рідини в посудині.

Такі вимірювання проводять три рази при різних значеннях .

4. Через вентиль 3 випускають воду з посудини 1.

5. Всі вимірювання величини вносять у таблицю вимірювань (табл.4.1).

Таблиця 4.1- Таблиця спостережень

Показники	Одиниці вимірювання	Номер опиту

Висота стовпу рідини	м
Висота стовпу рідини	м
Глибина занурення манометра 5	м
Покази манометра 4	МПа
Покази манометра 5	МПа

Методика розрахунку

1 Записують рівняння (4.1) і підставляють вимірювання величин , , , .

2. Визначають величину розходження лівої і правої частин рівняння (4.1) у відсотках і судять про справедливість даного рівняння.

3. Визначають величину за формулою (4.2), прийнявши експериментальні значення і , а далі підставляють (4.2) в (4.1). Перевіряють справедливість (4.2) і визначають похибку опитних і розрахункових величин.

4. Будують в масштабі епюр абсолютного тиску за висотою стінки посудини.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

ВИЗНАЧЕННЯ РЕЖИМУ РУХУ РІДИНИ

У ТРУБОПРОВОДІ

1. Ціль роботи – візуальне спостереження за підфарбованою струминкою рідини при ламінарному і турбулентному режимах руху води у скляній трубці, експериментальне визначення при обох режимах чисел Рейнольдса і зіставляння їх із критичним значенням.

Загальні відомості

При вивченні руху в’язкої рідини в трубопроводі розрізняють два режими або два види протікання рідини: ламінарний і турбулентний.

Ламінарним називається шарувате протікання без перемішування часток рідини. При ламінарному режимі протікання рідини у трубі постійного перерізу всі лінії току спрямовані паралельно вісі труби, тобто прямолінійно, відсутні поперечні переміщення часток рідини.

Турбулентним називається протікання, яке супроводжується інтенсивним перемішуванням рідини. При турбулентному протіканні вектори швидкостей часток рідини мають не тільки осьові, але й нормальні до вісі трубопроводу складові, тому наряду із основним поздовжнім переміщенням рідини вздовж вісі трапляються поперечні переміщення окремих часток і об’ємів рідини (перемішування).

Експериментальні дослідження показали, що витрати енергії у потоку рідини на здолання гідравлічних опорів значно залежать від режиму руху, тому вивчення режимів руху і закономірностей які їх визначають має велике практичне значення.

Виходячи з деяких теоретичних міркувань, а також виходячи з проведених експериментів, англійський вчений Осборн Рейнольдс встановив (1883 г.), що основними факторами, які визначають характер режиму протікання рідини, є: середня швидкість руху рідини - ; діаметр трубопроводу - ; густина рідини - ; коефіцієнт динамічної в’язкості - .

При цьому, чим більше діаметр трубопроводу і чим менше її в’язкість, тим легше при однакових середніх швидкостях рідини отримати турбулентний режим руху.

Для характеристики режиму руху рідини Рейнольдс запропонував використовувати безрозмірний комплекс величин, який отримав назву числа Рейнольдса (або критерію Рейнольдса)

У дійсний час при розрахунках трубопроводів прийнято вважати критичним значенням числа Рейнольдса = 2300, вважаючи, що при < 2300 має місце ламінарний, а при > 2300 має місце турбулентний режим руху рідини.

Для не круглого перерізу трубопроводу можна використовувати приведену вище формулу визначення числа Рейнольдса, тільки замість діаметру у формулу слід підставити еквівалентний або гідравлічний діаметр, який дорівнює

де - змочений периметр; - площа поперечного перерізу.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒