Порядок выполнения работ и обработка опытных данных
1. Открыть вентиль 5 на трубопроводе 4 и наполнить водой бак 3 настолько, чтобы переливное устройство 6 начало работать, после чего вентиль 5 прикрыть.
2. Открыть незначительно кран 14 на стеклянной трубе 1 ,чтобы скорость движения воды в ней была небольшой (вода из трубы 1 должна течь тонкой струйкой).
3. Приоткрыть краник 10 на трубке 9 и подать из емкости 11 в трубу 1 небольшое количество раствора красителя, чтобы окрашенная струйка воды представляла собой отчетливо выраженную нить по всей длине трубы.
4. Измерять о помощью мерного сосуда 16 и секундомера 15 расход воды Q в трубе. При этом измеряемый объем воды в сосуде 16 должен быть также, чтобы время наполнения составляло не менее 20…30 секунд.
5. Измерить температуру воды в баке 3 термометром 8.
6. Результаты измерений записать в табл.1.4.
7. Увеличить открытием крана 14 скорость движения воды в трубе 1, но так, чтобы окрашенная струйка жидкости сохранялась, т.е. чтобы режим остался ламинарным, и выполнив те же измерения, что и в первом опыте, записать их результаты в табл.1.4.
8. Дальнейшим увеличением открытия крана 14 создать в трубе 1 турбулентный режим (об этом будет свидетельствовать интенсивное перемешивание с водой раствора красителя, подачу которого следует увеличить, чтобы эффект был ярче) и выполнить третий и четвертый опыты так, как описано выше. После чего закрыть краник 10 и кран 14. Результаты измерений записать в табл.1.4.
9. Открыть кран 13 на винипластовой трубе 2 так, чтобы разность показаний пьезометров 12 составляла не более 0,3 см и измерить расход воды и ее температуру. Результаты измерений записать в табл.1.5.
10. Сделать ещё девять аналогичных опытов, увеличивая в каждом после дующем опыте открытие крана 13 так, чтобы разность показаний пьезометров 12 (потеря напора по длине 
) при этом возрастала примерно в 1,5…1,6 раза. Результаты измерений записать в таблицу 1.5.
11. Выполнить все вычисления, предусмотренные таблицами 1.4 и 1.5.
1. Построить в масштабе по данным таблицы 1.5 график 
(см. рис. 1.8) и определить с его помощью критическую скорость 
, а через неё и 
, а также показатели степени 
и 
и коэффициенты пропорциональности 
и 
.
2. Дать заключение по результатам работы.
Таблица 1.4
| № позиций | Наименование и обозначения измеряемых и вычисляемых величин | Ед. изм. | Рез. измерений и вычислений | |||
| Ламин. режим | Турбул. режим | |||||
| Опыт 1 | Опыт 2 | Опыт 3 | Опыт 4 | |||
Объём воды в мерном сосуде  | см3 | |||||
Время наполнения объёма  | с | |||||
Расход воды  | см3/с | |||||
Внутренний диаметр стеклянной трубы  | см | |||||
Площадь попереч. сечения трубы  | см2 | |||||
Средняя скорость движения воды  | см/с | |||||
| Температура воды |  | |||||
Кинематический коэффициент вязкости воды  (по справочнику) | см2/с | |||||
Число Рейнольдса  | - | |||||
Критическое число Рейнольдса  (по справочнику) | - |
Таблица 1.5
| № позиций | Наименование и обозначения измеряемых и вычисляемых величин | Ед. изм. | Результаты измерений и вычислений | |||||||||
| Номера опытов | ||||||||||||
| Объём воды в мерном сосуде | см3 | |||||||||||
| Время наполнения | с | |||||||||||
| Расход воды | см3/с | |||||||||||
| Внутренний диаметр трубы | см | |||||||||||
| Площадь попереч. сечения трубы | см2 | |||||||||||
| Средняя скорость потока | см/с | |||||||||||
Логарифм средней скорости  | - | |||||||||||
Отметка уровня воды в пьезометре 1,  | см | |||||||||||
| Отметка уровня воды в пъезометре | см | |||||||||||
Потеря напора по длине  | см | |||||||||||
Логарифм потерь напора по длине  | - | |||||||||||
| Температура воды | | |||||||||||
| Кинематический коэффициент вязкости воды (по справочнику) | см2/с |
Основные контрольные вопросы:
1. Назовите режимы движения жидкости и укажите их характерные особенности.
2. Поясните, что такое критерий Рейнольдса, и назовите факторы, от которых он зависит.
3. Поясните, что такое критическое число Рейнольдса?
4. Поясните, каким образом при гидравлических расчётах определяют режим движения жидкости и, с какой целью?
5. Поясните, что такое критическая скорость, от каких факторов она зависит и как её определяют?
6. Напишите и поясните аналитические зависимости потерь напора по длине от средней скорости потока при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости.
7. Изобразите график зависимости потерь напора по длине от средней скорости ( в логарифмических координатах) и дайте пояснения к нему.
Учебная литература к работе 1.3:
1.(с.124…128, 140…144); 2.(с.147…152); 3.(с.62…65, с.69..72, с.82…84); 4.(с.76…81); 5.(с.110…118).