Обработка экспериментальных данных. Результаты проведенных измерений позволяют определить численные значения числа Рейнольдса при различных режимах течения жидкости
Результаты проведенных измерений позволяют определить численные значения числа Рейнольдса при различных режимах течения жидкости. Для каждого режима проводятся вычисления, результаты которых заносятся в таблицу 1.
1. Объем воды, прошедшей через сечение трубки Т за время ∆τ равен
,
где S = 0,019 м2 - площадь зеркала воды в мерном баке;
- разница уровней ( в метрах ) по водомерному стеклу бака МБ за время ∆τ.
2. Определить расход воды через трубку Т
,
3. Средняя скорость воды в трубке
,
где ω - сечение трубки, м2 (диаметр трубки d = 1,76.10-2 м). Так как сечение трубки круглое, то ω =πd2/4.
4. По измеренной температуре определить кинематический коэффициент вязкости воды
,
где t - температура воды, °С.
Для сокращения вычислений можно при определении воспользоваться таблицей:
Таблица 3.1.
| t, 0C | ||||||||||
| υ,×106, м2/с | 1,39 | 1,35 | 1,31 | 1,27 | 1,24 | 1,21 | 1,18 | 1,15 | 1,12 | 1,09 |
5. Вычислить число Re. для каждого из режимов по формуле
Форма и содержание отчета
Отчет по лабораторной работе должен содержать:
1. Задачи исследования
2. Принципиальную схему установки с обозначениями основных элементов и их расшифровкой.
3. Расчетные формулы с расшифровкой входящих в них величин.
4. Результаты измерений и вычислений, занесенные в таблицу 3.2.
5. Анализ результатов, содержащий сравнение полученных критических величин критерия Re с их статистическими, общепринятыми значениями.
Контрольные вопросы
1. Соотношение каких сил в потоке жидкости характеризуется критерием Рейнольдса?
2. Приведите примеры ламинарного, турбулентного течений, наблюдающихся Вами в быту, в природе, в технике.
3. Как определить расход объемным способом?
4. Какое значение критического числа Рейнольдса - верхнее или нижнее - целесообразно принять для оценки режима течения в практических задачах? Чему равно общепринятое значение Reкр ?
5. Как определяется число Рейнольдса для потоков с некруглым сечением?
Чему равно значение критического числа Reкр в этих случаях?
6. Что такое гидравлический радиус?
7. Закон вязкого трения Ньютона. Динамический и кинематический коэффициенты вязкости, единицы их измерения.
Приложение
| Режим | Ламинарный | Переходный | Турбулентный | Переходный |
| t, 0C | ||||
| ∆y, м | ||||
| ∆τ, с | ||||
| W W, м3 | ||||
| Q, м3/с | ||||
| V, м/c | ||||
| υ, м2/с | ||||
| Re |
Таблица 3.2.
Лабораторная работа № 4
Исследование законов сохранения энергии и сохранения массы