Исследование режимов течения жидкости в трубе (Лабораторная работа № 2)

Министерство образования Российской Федерации

Московский Энергетический Институт (ТУ)

Волжский филиал

Кафедра МЖГ и гидрогазодинамики  

Лабораторная работа № 2

Исследование режимов течения жидкости в трубе

                                                                                   Выполнил: Аршинов А.А.

                                                                                               Группа: ПТЭ­-00

                                                                                               Проверила: 

                                                              Волжский 2002

Лабораторная работа № 2

Исследование режимов течения жидкости в трубе

Теоретические основы работы

         Различают два вида течения жидкости в каналах: ламинарное (слоистое), когда отдельные струйки не перемешиваются, и турбулентное, когда имеются поперечные и продольные пульсации скорости и перемешиваются частицы жидкости из различных струек. 

         Критерием вида движения жидкости является число Рейнольдса. В частном случае при течении жидкости в трубах число Рейнольдса:

 ,

где: с - среднемассовая скорость потока;

       d - диаметр трубы;

       u - кинетический коэффициент вязкости жидкости.

         Критическое число Рейнольдса  (R_{e кр.}), разделяющее потоки жидкости в трубах на пламенарные и турбулентные, равно 23 w.

         При  R_e <R_{e кр.}  - поток ламинарный, при   R_e >R_{e кр.}  - поток турбулентный.

Переход ламинарного течения жидкости в турбулентное происходит постепенно.

         Когда R_e  незначительно превышает R_{e кр.} , турбулентность потока слабая,

соответствующий режим движения называют переходным. Физически число R_е соответствует отношению сил инерции к силам вязкости, то есть является безразмерным критерием динамического подобия потоков жидкости. Два или несколько потоков жидкости считаются подобными, если имеет место подобие: геометрическое (подобие каналов, по которым течет жидкость), кинематическое (подобны эпюры скорости в сходственных сечениях) и динамическое (равные числа R_е в сходственных сечениях).

         У подобных потоков безразмерные (относительные) параметры (отношение давлений Р₂/Р₁ ;  плотностей r₂ /r₁;  скоростей С₂/С₁;  коэффициенты потерь V;

КПД h и т.п.) одинаковы. Это позволяет моделировать течение жидкости и производить исследование модели, а не натурных образцов, которое зачастую невозможно или трудно исследовать в силу сложности.

Описание рабочего участка

         Рабочий участок гидростенда для лабораторной работы представляет собой прозрачную трубу постоянного диаметра. На входе (сечение 1) в центральную  часть трубы по тонкой трубке подаются подкрашенная жидкость, поступающая из бачка 12 при открытии крана.