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 =π d2/4.
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
