 |
Описание лабораторной установки
|
|
|
|
Схема блока лабораторной установки представлена на рис. 15.1. Она состоит из напорного резервуара 1, резервуара с подкрашенной жидкостью 2, вертикального стеклянного трубопровода 3, счетчика воды 4, кранов 5 и 6 для слива.
Вода из напорного резервуара поступает в стеклянный трубопровод. Для регулирования скорости движения жидкости установлен кран. В центр водяного потока в трубопровод поступает подкрашенная жидкость. Для определения расхода жидкости используется счетчик воды.
В процессе проведения эксперимента ведется наблюдение за поведением подкрашенной жидкости при разных скоростях движения воды. Скорость движения регулируется с помощью крана.
Последовательность выполнения лабораторной работы
Перед выполнением лабораторной работы необходимо ознакомиться с инструкцией и убедиться в исправности установки.
1. Открыть краны 5 и 6.
2. Наблюдать за режимами движения жидкости в стеклянном трубопроводе 3 в зависимости от степени открытия крана 5.
Рис. 15.1. Схема экспериментальной установки
3. Установить визуально ламинарный режим движения, переходное состояние и турбулентный режим.
4. Снять значения расхода жидкости по показанию счетчика 4. Занести результаты в табл.15.1
5. Вычислить для каждого опыта значение скорости течения жидкости по формуле:
. (15.2)
Струйка подкрашенной жидкости (рис.15.2) движется параллельно оси трубопровода и не смешивается с водой. Режим движения ламинарный – Re< 2320. Струйка подкрашенной жидкости пропала (рис.15.3) – жидкость перемешалась с водой. Режим движения турбулентный (10000 <Re).
Рис.15.2. Движение жидкости при малых скоростях
Рис.15.3. Движение жидкости при больших скоростях
|
|
|
6. Определить экспериментальное значение числа Рейнольдса по формуле:
(15.3)
7. Сравнить результаты экспериментальных и теоретических исследований.
8. Результаты оценок занести в табл. 15.3.
Контрольныевопросы
1. Чем можно объяснить появление различных течений жидкости?
2. Как влияют режимы движения жидкости на гидравлические процессы?
3. Каковы границы областей турбулентного и ламинарного течений жидкости?
4. Как определить критерий Рейнольдса?
Таблица 15.3
Результаты измерений и расчетов
| Параметр | Единицы измерения | Способ определения | Результаты измерений | ||
Расход воды, 
| л/мин | измерение | |||
| м3/с | |||||
Скорость течения, 
| м/с | 
| |||
| Критерий Рейнольдса (расчетный) | б/р | 
| |||
| Режим движения | визуально |
Лабораторная работа № 16
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ
В ЗАКРЫТОМ СОСУДЕ
Цель работы: повышение уровня знаний по теме «Уравнение Бернулли для движения жидкости» и освоение практического приема определения объема жидкости в закрытом сосуде.
Задачи работы
1. Ознакомиться со способом измерения объема жидкости в сосуде путем ее переливания в другой сосуд.
2. Освоить практические приемы измерения иобработки результатов.
Теоретические основы
В инженерной практике встречаются задачи определения объема жидкого продукта в резервуаре, когда каких-либо устройств для измерения не имеется. В этом случае может быть применен следующий прием.
Жидкий продукт свободно выпускается через отверстие известного размера (d) в днище другого сосуда. Измеряется время перетекания(τ). Вычисляется объем жидкости в сосуде по выражению:
Q = a×d4×τ2; (16.1)
a = g×m2×p2/32F, (16.2)
гдеF – площадь основания сосуда, м3;
g – ускорение силы тяжести, g=9,81 м/с2;
m – относительное сужение отверстия, m»0,6.
|
|
|
|
|
|
