рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Визначення режимів руху рідини в циліндричній трубі

Визначення режимів руху рідини в циліндричній трубі - раздел Домостроительство, Загальні відомості про вимірювальні прилади, похибки та їх оцінку     Мета Роботи   Провести...

 

 

Мета роботи

 

Провести візуальне спостереження за характером руху рідини в скляній циліндричній трубі при різній її швидкості, визначити числа Рейнольда і режим течії.

 

 

Загальні положення

 

В природі існують два принципово різних режимів руху рідини: ламінарний і турбулентний.

При ламінарному режимі рідина рухається шарувато, без перемішування її частинок, а також без пульсацій швидкості і тиску. В прямій трубі постійного перерізу усі лінії току направлені паралельно осі труби. В загальному випадку ламінарного руху форма ліній току визначається конфігурацією стінок, що обмежують потік.

При турбулентному режимі течія рідини супроводжується інтенсивним її перемішуванням, пульсаціями швидкостей і тисків. Рух окремих частинок є неупорядкованим, траєкторії їх мають різноманітний вид. Пояснюється це тим, що при турбулентному русі поряд з основним, поздовжнім переміщенням рідини, мають місце поперечні переміщення і обертальний рух окремих частинок.

Існування двох режимів руху рідини було підтверджене експериментально у 1883 році англійським вченим О.Рейнольдсом.

Досліди Рейнольдса показали, що основним критерієм для визначення режиму руху служить безрозмірне число, яке має його прізвище і визначається за формулою:

 

(5.1)

 

де V – швидкість руху рідини;

d – діаметр труби;

υ – коефіцієнт кінематичної в’язкості рідини.

 

Фізичний смисл числа Рейнольдса: це є величина, пропорційна відношенню сил інерції до сил тертя, що спричинюються в’язкістю.

Число Рейнольдса, при якому ламінарний режим руху рідини переходить у турбулентний, називають критичним.

 

(5.2)

 

Швидкість, що відповідає критичному числу Рейнольдса, має назву критична швидкість і визначається за формулою:

 

5.3)

 

На підставі досліджень Reкр ≈ 2300. При Re < 2300 рух рідини відбувається при ламінарному режимі, при Re > 2300 – при турбулентному режимі.

Маючи швидкість руху рідини, її в’язкість і діаметр труби, можна розрахунковим шляхом визначити режим течії за формулою (5.1).

На практиці мають місце як ламінарний, так і турбулентний режими руху. Перший режим спостерігається в основному у тих випадках, коли по трубах протікають достатньо в’язкі рідини, наприклад мастила та інші. Другий має місце у водопроводах, а також у трубах, якими протікають бензин, керосин, спирти, кислоти та інші малов’язкі рідини.

 

Опис лабораторної установки

 

Установка для спостереження за режимами руху рідини (води) (рис. 5.1) складається з відкритого напірного бака 1, до якого приєднана скляна трубка 2. вода в напірний бак подається по трубці 3, яка має вентиль 4. Для підтримання в напірному бакові постійного рівня рідини передбачена зливна трубка 5. Витрата рідини через скляну трубку 2 регулюється вентилем 6. Для визначення витрати рідини вимірюється час наповнення мірної ємності 7 до заданого рівня. У верхній частині бака знаходиться ємність 8 з водним розчином фарби, яка може по трубці 9 вводитися тонкою струминкою всередину потоку води у скляну трубку 2. Витрата підфарбованої рідини регулюється краном 10. Температура води вимірюється термометром 11.

 

 

Рис. 5.1

Порядок проведення досліду.

 

1.Відкрити вентиль 4 і наповнити бак водою. При цьому треба слідкувати за тим, щоб рівень води в ньому був постійним.

2. Встановити невелику швидкість руху води у трубці 2 вентилем 6.

3. Відкрити кран 10 і ввести тонкою струминкою через трубку 9 водний розчин фарби всередину потоку води у трубку 2.

4. Об’ємним способом визначити витрату води, користуючись мірною ємністю та секундоміром.

5. Термометром 11 виміряти температуру води.

6. Повільно відкриваючи вентиль 6 встановити трохи більшу витрату води і повторити всі вимірювання. Провести 3-4 досліди при ламінарному режимові.

Продовжуючи збільшувати витрату води, провести ще два досліди: при перехідному режимі (струминка підфарбованої води буде мати коливальний характер), а потім при турбулентному (струминка підфарбованої рідини повністю розмита і вода в трубці 2 рівномірно забарвлена).

 

 

Обробка результатів дослідів і оформлення звіту за роботу.

 

а). визначити витрату води

 

(5.4)

 

б). користуючись рівнянням об’ємної витрати знайти швидкість руху води

 

, (5.5)

 

де S – площа перерізу трубки (, d – діаметр трубки).

в). визначити коефіцієнт кінематичної в’язкості в залежності від температури.

г). знайти число Рейнольдса за формулою (5.1) і порівняти його з критичним. Зробити висновок про режими руху рідини.

Результати вимірювань і розрахунків занести в протокол досліджень і оформити звіт по роботі.

 

Протокол досліджень

 

Таблиця 1

№ п/п Найменування величини Позначення Розмірність Номер досліду
  Мірний об'єм. Час наповнення Об’ємна витрата Площа перерізу Швидкість рідини Коеф.кінематичної вязкості Число Рейнольдса Режим руху W t Q S v   υ Re   см3 с см3/с см2 см/с   см2/с - -          

 

 

Контрольні питання

 

1. Які існують режими руху рідини?

2. Яким критерієм визначається режим руху рідини?

3. Надайте коротку характеристику режимам руху рідини.

4. Що таке критичне число Рейнольдса і як воно визначається?

5. Від яких факторів залежить кінематичний коефіцієнт в’язкості?

6. Що таке критична швидкість руху рідини в трубопроводі?

7. Де в практиці має місце ламінарний і турбулентний режими руху рідини?

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Загальні відомості про вимірювальні прилади, похибки та їх оцінку

Загальні положення до виконання лабораторних робіт Правила техніки безпеки для студентів... Загальні положення до виконання лабораторних робіт...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Визначення режимів руху рідини в циліндричній трубі

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Тиск та прилади для його вимірювання
    Мета роботи:   1.Ознайомлення з загальними положеннями, одиницями та приладами для вимірювання тиску. 2.Вимірювання надлишкового тиск

П’єзометричного напорів.
    Мета роботи:   Ознайомлення з рівнянням Бернуллі, його геометричним та енергетичним розумінням, побудова п’єзометричної і напірної лінії для т

Тарування витратоміра
    Мета роботи   Набуття навичок тарування витратомірів. . Визначити сталу витратоміра С. Побудувати графік залежності витрати Q від перепаду тис

Циліндричній трубі при різних опорах на виході
Мета роботи Закріплення і розширення знань студентів з визначення швидкостей повітря (газу) в перерізі трубопроводу та побудові їх епюр. Визначення середньої швидкості в цьому перерізі і в

Визначення коефіцієнта втрат на тертя по довжині трубопроводу
    Мета роботи   Експериментально визначити коефіцієнт втрат на тертя по довжині λ (коефіцієнт Дарсі) при русі рідини в трубі та зіставити о

Визначення коефіцієнтів місцевих втрат при звуженні каналу та при встановленні вентиля
    Мета роботи:     Експериментальне визначення коефіцієнтів місцевих втрат в різноманітних пристроях і елементах трубопроводу, що

Через отвори та насадки.
    Мета роботи   Експериментальне визначення коефіцієнта витрати µ при витіканні рідини через отвори та насадки і порівнянні отриманих даних з та

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги