Порядок проведення роботи. Лабораторна робота за визначенням режиму руху проводиться на установці, схематично зображеній на рис

Лабораторна робота за визначенням режиму руху проводиться на установці, схематично зображеній на рис. 1.20.

Рис. 1.20. Схема лабораторної установки

Водопровідна вода поступає в напірний бак з деяким надлишком і протікає в скляну трубу внутрішнім діаметром 26 мм, а потім в приймальний бак, звідки йде в каналізацію. У напірному баку встановлена переливна воронка і заспокійлива перегородка. Над напірним баком розташована посудина, з якої фарба по тонкій трубці поступає в скляну трубку.

Дослідження характеру руху проводиться при рівномірному русі. Як відомо, рівномірним рухом рідини називають сталий рух в трубопроводі, по довжині якого середня швидкість руху залишається постійною.

Сталий рух рідини можливий в умовах постійного напору і незмінних гідравлічних опорів системи. В цьому випадку об'ємна витрата рідини залишається постійною за часом. Постійність напору в установці забезпечується незмінним положенням вільної поверхні в напірному баку, співпадаючим з верхньою кромкою переливної воронки. Напір в даному випадку визначається вертикальною відстанню від верхньої кромки переливної воронки до вихідного перетину трубопроводу. Постійність гідравлічного опору досягається незмінним ступенем відкриття під час досліду вентиля на кінці трубопроводу.

При проведенні роботи необхідно, по можливості, виключити побічні явища, що викликають турбулізацію; так, заспокійлива перегородка призначена для локалізації обурень, що виникають в напірному баку під час вступу води.

Для початку роботи необхідно установку наповнити водою і створити рух рідини в трубопроводі, що здійснюється деякою мірою відкриття запірного крана.

Зміна швидкості руху в скляній трубці досягається різним ступенем відкриття вентиля.

Встановивши малий ступінь відкриття крана (при великому опорі), отримуємо малу швидкість руху. Одночасно з візуальним спостереженням за потоком визначається критерій режиму руху, або число Рейнольдса. Для визначення числа Рейнольдса необхідно виміряти внутрішній діаметр скляної трубки і обчислити середню швидкість потоку.

Середню швидкість рідини знаходять з рівняння нерозривності потоку. Для цього необхідно визначити витрату рідини, наприклад, об'ємним методом:

Q = V/t (1.41)

де V— об'єм, набраною в мірну посудину, рідини, м³;

t — час, с.

Звідки:

u= Q/S (1.42)

де

Q - об'ємна витрата, або об'єм рідини, що протікає через площу живого перетину в одиницю часу, м³/с;

S - живий перетин потоку, тобто перетин, розташований нормально до напряму руху, м^2;

V- середня швидкість руху рідини, м/с.

Якщо на початку досліду встановлений ламінарний режим, то подальші випробування проводять, збільшуючи швидкість руху (зменшуючи опір) до критичного її значення і далі до надкритичного, при якому існує турбулентний режим руху.

Число Рейнольдса визначають по рівнянню (1.39).

Кінематичний коефіцієнт в'язкості рідини v визначають по таблиці 1.6 залежно від t рідини.

Таблиця 1.6

Значення критичної швидкості знаходять по рівнянню (2.40). Результати випробувань і остаточні розрахунки зводять в таблицю 1.7.

Таблиця 1.7

Поиск по сайту: