Гидравлика: Лабораторный практикум, страница 30

2.  Открывая и закрывая игольчатый вентиль ВН1, по шкале ротаметра Р1 установить по возможности малый расход жидкости в стеклянной трубе.

3.  Выдержав время достаточное для достижения установившегося режима, медленным открытием вентиля ВН9 начать подачу краски, наблюдая за подкрашенной струйкой. Наилучший результат достигается если скорость выхода краски примерно равна скорости потока в трубе. Меняя открытие игольчатого вентиля ВН9 добиться наличия в стеклянной трубе устойчивой окрашенной струйки, которая не смешивается с основным потоком.

4. 

По ротаметру Р1 измерить расход жидкости в трубе. Показания ротаметра и характер движения струйки краски занести в соответствующие графы протокола.

5.  Дополнительно открывая вентили ВН1 и ВН2 увеличить расход жидкости в трубе и после достижения установившегося режима опыт повторить. Провести 5 – 6 таких опытов вплоть до достижения устойчивого турбулентного режима, при котором подаваемая струйка краски равномерно размывается по толще потока и становится невидимой. По мере увеличения расходов необходимо перейти на работу с ротаметром Р2, для этого перекрыть вентиль ВН2 и плавно открыть вентиль ВН3. Для работы с ротаметром Р3 перекрыть вентиль ВН3 и плавно открыть вентиль ВН4.

2. Порядок выполнения вычислений

1.  Определить расход воды в стеклянной трубе Q[л/с], умножая показания ротаметров на соответствующие тарировочные коэффициенты

2.  Вычислить скорость движения воды в стеклянной трубе

     ,

где  - площадь сечения стеклянной трубы.

3.  По измеренной в опытах температуре с помощью графика зависимости  (прил. 3) определить кинематический коэффициент вязкости .

4  Определить число Рейнольдса

,

где  – диаметр стеклянной трубы, равный d = 20 мм.

5.  Построить график зависимости . Все измерения, сделанные в процессе работы, и результаты вычислений занести в соответствующие графы табл. 1, 2.

Таблица 1

Измеренные величины

№ п/п	Наблюдаемый характер течения	Показания ротаметров	Температура воды
		дел	оС
1
2
…
6

Таблица 2

Вычисленные величины

№ п/п	Расход Q	Средняя скорость течения	Кинематический коэффициент вязкости n	Число Рейнольдса Re	Режим движения, определенный по числу Рейнольдса
	л/с	м/с	см2/с
1
2
…
6

Контрольные вопросы

  1. Что называется ламинарным и турбулентным режимами движения жидкости?

  2. Что такое число Рейнольдса и его физический смысл?

  3. Что такое критическое число Рейнольдса?

  4. Какие факторы могут оказать влияние на критическую величину числа Рейнольдса?

  5. Как распределяется скорость по сечению трубы при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости?

  6. Какая зависимость потери энергии от скорости при ламинарном и турбулентном режимах движения?

  7. Почему режим течения определяется по числу Рейнольдса?

Лабораторная работа № 5

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА

ГИДРАВЛИЧЕСКОГО ТРЕНИЯ

Цель работы:

  1.  Опытным путем определить значения коэффициента гидравлического трения при различных значениях числа Рейнольдса.

  2.  Сравнить значения l, полученные опытным путем, со значениями l, вычисленными по соответствующим эмпирическим зависимостям.

  3.  Определить толщину пограничного слоя d.

  4.  Определить эквивалентную шероховатость трубопровода.

1. Порядок выполнения измерений