Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


“ема: ќпределение режима течени€ жидкости

Ћабораторна€ работа є1

÷ель работы: ознакомление с различными режимами движени€ жидкости, определение критической скорости движени€ жидкости расчетным путем и по графику Re Ц ω.

 

“еоретические основы работы

¬ гидравлике прин€то объедин€ть жидкости, газы, пары под единым наименованием Ц жидкости.

–ежим движени€ жидкости. ƒвижение жидкости €вл€етс€ установившимс€, или стационарным, если скорость частиц потока, а также все другие вли€ющие на его движение факторы (плотность, температура, давление и др.), не измен€ютс€ во времени в каждой фиксированной точке пространства, через которую проходит жидкость. ¬ этих услови€х дл€ каждого сечени€ потока расходы жидкости посто€нны во времени.

–азличают ламинарный и турбулентный режимы течени€ жидкости. движение жидкости, при котором все частицы жидкости движутс€ по параллельным траектори€м, называют струйчатым или ламинарным.

ѕри ламинарном движении распределение скоростей в сечении трубопровода представл€ет собой параболу (рис. 1.1). —редн€€ скорость жидкости при ламинарном движении равна половине скорости по оси трубы (максимальной):

(1.1)

Ќеупор€доченное движение, при котором отдельные частицы жидкости движутс€ по замкнутым, хаотическим траектори€м, в то врем€ как вс€ масса жидкости в целом перемещаетс€ в одном направлении называетс€ турбулентным. ѕри турбулентном движении из-за хаотического движени€ частиц происходит выравнивание скоростей в основной массе потока, и их распределение по сечению трубы характеризуетс€ кривой, отличающейс€ по форме от параболы (рис. 1.2). ќпыт показывает, что средн€€ скорость ωср при турбулентном движении не равна половине максимальной, а значительно больше:

(1.2)

ќпыт показывает, что переход от ламинарного течени€ к турбулентному происходит тем легче, чем больше массова€ скорость жидкости ρЈω и диаметр трубы d и чем меньше в€зкость μ.

–ейнольдс установил, что указанные величины можно объединить в безразмерный комплекс , численное значение которого позвол€ет судить о режиме движени€ жидкости. Ётот комплекс носит название критери€ –ейнольдса (Re):

(1.3)

 ритерий –ейнольдса €вл€етс€ мерой соотношени€ между силами в€зкости и инерции в движущемс€ потоке.

ѕереход от ламинарного движени€ жидкости к турбулентному характеризуетс€ критическим значением Reкр. “ак, при движении жидкости по пр€мым гладким трубам Reкр = 2320. ѕри Re < 2320 течение €вл€етс€ ламинарным, поэтому данную область называют областью устойчивого ламинарного течени€. ѕри Re > 2320 чаще всего наблюдаетс€ турбулентный характер движени€. однако при 2320 < Re < 10000 режим течени€ неустойчивый турбулентный или переходный (смешанный). ѕри Re > 10000 турбулентное движение становитс€ устойчивым (развитым).

 

ѕоследовательность проведени€ работы

Ќа рис. 1.3 представлена схема лабораторной установки.

 

1 Ц резервуар; 2 Ц труба; 3 Ц кран; 4 Ц бачок с темной краской; 5 Ц кран; 6 Ц капилл€р

 

–ис. 1.3 - —хема лабораторной установки

  сосуду (1), в котором поддерживаетс€ посто€нный уровень воды, присоединена горизонтальна€ трубка (2). ¬ эту трубку по ее оси через капилл€рную трубку (6) вводитс€ тонка€ струйка окрашенной воды (индикатор). ѕри небольшой скорости воды в трубе (2) окрашенна€ струйка выт€гиваетс€ в горизонтальную нить, котора€ не размыва€сь достигает конца трубы. Ёто свидетельствует о том, что пути частиц пр€молинейны и параллельны друг другу. Ёто ламинарный режим. ≈сли скорость воды в трубе (2) увеличить, то окрашенна€ струйка приобретает волнообразное движение. Ёто объ€сн€етс€ тем, что отдельные частицы движутс€ не параллельно друг другу, а перемешиваютс€ в поперечном направлении. Ёто Ц переходный режим.

ѕри дальнейшем увеличении скорости жидкости в трубе (2) окрашенна€ струйка смешиваетс€ с основной массой жидкости и окрашивает ее всю. «начит, частицы движутс€ по запутанным, хаотическим траектори€м. Ќаблюдаетс€ турбулентный режим.

”станавлива€ в трубе (2) различные расходы жидкости (при различных скорост€х) наблюдают визуальную картину режима движени€ жидкости.

 

ќбработка опытных данных

ѕолученные экспериментальные и расчетные данные записывают в отчетную таблицу. Ќеобходимые дл€ расчетов данные о физических свойствах воды (μ, ρ) берут из таблицы 1 Ц см. приложение ј.

ѕо результатам эксперимента стро€т график (на миллиметровой бумаге) зависимости Re = f(ω) и по графику определ€ют ωкр Ц критическую скорость движени€ воды в трубе при Re = 2320.

“аблица 1.1 - ќтчетна€ таблица

 

ѕоказатели ѕр€мой опыт ќбратный опыт
               
ќбъем вытекающей воды V, м3                
¬рем€ истечени€ τ, с                
—екундный расход воды Vc = V/τ, м3                
ѕлощадь сечени€ потока F = ¼ πЈd2, м2                
—редн€€ скорость движени€ воды , м/с                
„исло –ейнольдса                
“емпература воды, ∞—                
¬изуальные наблюдени€ режима потока                

 

 онтрольные вопросы

1. ќсновные физические свойства жидкостей: плотность, удельный вес, давление, в€зкость.

2. —корость и расход жидкости.

3. √идравлический радиус и эквивалентный диаметр.

4. –ежимы движени€ жидкости.

5. –аспределение скоростей при ламинарном и турбулентном движении.

 

Ћитература

1. ј.√.  асаткин ќсновные процессы и аппараты химической технологии. ћ., Ђ’ими€ї, 1973.

2. Ќ.». √альперин ќсновные процессы и аппараты химической технологии.  нига перва€. ћ., Ђ’ими€ї, 1981.

3.  .‘. ѕавлов, ѕ.√. –оманов, ј.ј. Ќосков ѕримеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Ћ., Ђ’ими€ї, 1981.


ѕ–»Ћќ∆≈Ќ»≈ ј

 

“аблица 1 - ‘изические свойства воды

 

  “емпература
20∞— 40∞— 60∞— 80∞— 100∞— 120∞—
ѕлотность ρ, кг/м3            
¬€зкость μ, ѕаЈс 1,005 0,656 0,4688 0,3565 0,2838 0,180
“еплопроводность λ, ¬т/(мЈ ) 0,5931 0,6396 0,6629 0,6745 - -

 

 

“аблица 2 - ‘изические свойства воздуха

 

ѕлотность ρ, кг/м3 ƒинамическа€ в€зкость μ, ѕаЈс  инематическа€ в€зкость ν, м2 “еплоемкость с, ƒж/(кгЈ ) “еплопроводность λ, ¬т/(мЈ )
1,293 17,3 213,4 1,006 0,0261

 

 



<== предыдуща€ лекци€ | следующа€ лекци€ ==>
ѕромислове л≥сокористуванн€ | Ћекарственные поражени€ печени
ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-05-06; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 903 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

„то разум человека может постигнуть и во что он может поверить, того он способен достичь © Ќаполеон ’илл
==> читать все изречени€...

691 - | 615 -


© 2015-2023 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.016 с.