Экспериментальное изучение структуры потоков

Лабораторная работа № 13

Цель работы: исследовать структуру потока жидкости при разных услови­ях протекания и выявить факторы, влияющие на неё.

Приборы и оборудование: комплекс «Режимы» (устройство III), входя­щий в состав портативной лаборатории «Капелька» (рис. 7),/6/.

Рис 7. Комплекс «Режимы»:

1,2- баки; 3 - перегородка; 4,5- опытные каналы; 6 - щель; 7 - решётка; 8 - уровне мерная шкала; 9 - начальный и конечный уровни жидкости

Основными элементами устройства являются такие: баки 1 и 2 с успо­коительной стенкой 3 для гашения возмущений в жидкости (от падения струй и всплывания пузырьков воздуха); каналы 4 и 5 одинакового сечения, соеди­няющие баки; перегородки 6 (с щелью) и 7 (с решёткой), установленные в кон­це каналов.

Устройство заполнено водой, уровень воды в баке 2 измеряется с помо­щью шкалы 8. Вода в приборе содержит микроскопические частицы алюминия: они позволяют визуально наблюдать в опытах траектории движения струек жидкости.

Порядок проведения опыта:

1) при заполненном водой баке 1 повернуть устройство по часовой стрелке на 180° и поставить на стол баком 2, в результате в канале 4 создастся

2)

3) наблюдать за структурой потока до полного перетекания жидкости из ба­ка 1 в бак 2;

4) повернуть устройство по часовой стрелке на 180° и поставить на стол ба­ком 1, в итоге в канале 5 создастся турбулентный режим,

5) наблюдать за структурой потока при перетекании жидкости в бак 1;

6) при заполненном водой баке 2 поставить устройство на стол так, чтобы канал 5 (с решёткой) занял нижнее горизонтальное положение;

7) наблюдать за процессом перехода в канале 5 от турбулентного режима движения жидкости к ламинарному (обратите внимание, за решёткой происхо­дит турбулизация потока);

8) при заполненном водой баке 2 поставить устройство на стол так, чтобы канал 4 (с щелью) занял нижнее горизонтальное положение;

9) наблюдать за структурой потока в баке 2 при внезапном сужении (перед щелью), внезапном расширении (за щелью) и выходе потока из канала 4 в бак 1 (обратить внимание на вальцовые зоны, транзитную струю и связь скоростей с размерами сечений течения);

10) при заполненном водой баке 1 поставить устройство на стол так, чтобы канал 5 (с решёткой) занял нижнее

11) наблюдать за структурой потока при обтекании им перегородки 3 на пу­ти из бака 1 в канал 5;

12) зарисовать структуру потоков для случаев, указанных в табл. 4.1

Таблица 4.1

Структура потоков жидкости

Ламинарный режим	Турбулентный режим	Расширение потоков	Обтекание стенки

Поиск по сайту: