Основные расчётные формулы
По дисциплине: Гидромеханика (наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Выполнил: студент гр. ТПР-10/Колчин Н.М./ (шифр группы) (подпись) (Ф.И.О.)
Проверил: доцент _______ /Воронов В.А./ (должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург Цель работы Визуальное наблюдение движения жидкости в стеклянной трубке, вычисление числа Рейнольдса и определение режима движения жидкости.
Краткие теоретические сведения Установлено, что режим потока может существенно меняться с изменением различных его параметров:
Влияние параметров потока в трубе на переход от одного режима движения к другому было установлено опытами Рейнольдса. Критерием режима течения является комплекс величин, который носит название критерия Рейнольдса и для трубопроводов имеет вид: - средняя скорость движения жидкости или газа - диаметр трубы - плотность жидкости или газа и - динамический и кинематический коэффициенты вязкости жидкости или газа.
Существует некоторое критическое значение числа Рейнольдса Reкр, характеризующее границу перехода от одного режима движения жидкости к другому; для движения потоков в трубах Reкр=2320. Re < 2320 – режим движения ламинарный, Re > 2320 – режим движения турбулентный. Следует иметь в виду, что в различных условиях критическое значение числа Рейнольдса, строго говоря, не одинаково. Так, например, оно снижается, если труба, ограничивающая поток, подвержена вибрациям или если в потоке имеется источник возмущения; при переходе от ламинарного режима к турбулентному число Рейнольдса выше, чем при обратном переходе и т.д. Для визуального наблюдения в поток жидкости вводится струйка подкрашенной жидкости, которая при ламинарном режиме движется в виде отдельной струйки, а при турбулентном размывается в потоке.
Описание установки Экспериментальная установка состоит из двух металлических баков 2 и 9, соединенных стеклянной трубой 13‚ Поток по ней движется из бака 9 в бак 2. Поступление воды из водопровода в бак 9 регулируется краном 8. Регулирование расхода воды в трубе 13 осуществляется краном 1. Для обеспечения устойчивого движения потока по трубе 13 необходимо, чтобы перепад уровней жидкости в баках 2 и 9 оставался во время каждого замера одинаковым. С Этой целью в баке 9 установлен водослив 7 со сливной трубой 11. Водослив позволяет сбрасывать излишки воды и тем самым обеспечивать постоянство уровня воды на входе в стеклянную трубу 13. Для контроля уровня воды в баке 9 служит водомерная трубка 12. С целью снижения начальной степени возмущений потока при входе в трубу бак 9 разделен перегородкой 10, позволяющей существенно успокоить поток перед входом в трубу. Для наблюдений структуры потока при различных режимах его движения в трубу 13 по трубке 5 из бачка 3 вводится подкрашенная жидкость обладающая почти такими же свойствами, что и вода. Поступление подкрашенной жидкости через загнутый под прямым углом конец трубки 5 в трубу 13 регулируется краником 4. Температура воды при определении кинематического коэффициента вязкости измеряется термометром 6. Расход движущейся жидкости в трубе 13 определяется отношением объема воды в мерном баке 14 к времени его заполнения. Объем воды в мерном баке 14 определяется произведением площади его поперечного сечения (Sб = 0,077 м2) и разностей уровней жидкости в водомерной трубке 15. Время заполнения бака 14 фиксируется секундомером. Опорожнение осуществляется открытием крана 16.
Основные расчётные формулы Расход воды: где Wi – объём воды в мерном баке при i-ом измерении; ti – время заполнения бачка при i-ом измерении. [Wi] = м3, [ti] = с. Средний расход воды в каждом из опытов:
Кинематический коэффициент вязкости вычисляется методом интерполяции по формуле: где θ – измеренное значение температуры воды; θi и θi+1 – соответственно температуры, для которых температура θ является промежуточной и которым соответствуют следующие значения кинематического коэффициента вязкости:
vi и vi+1 – соответственно значения кинематических коэффициентов вязкостей воды, соответствующие значениям температур θi и θi+1. Число Рейнольдса для каждого из режимов вычисляется по формуле (1.1) или по формуле: где d – внутренний диаметр стеклянной трубы стенда.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (564)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |