Порядок выполнения работы и обработка опытных данных
1. Открыть подающий вентиль на питающем трубопроводе и наполнить водой напорный бак настолько, чтобы работало переливное устройство.
2. Открыть незначительно регулирующий вентиль на стеклянной трубке, чтобы скорость движения воды в ней была небольшой (вода должна течь тонкой струйкой).
3. Приоткрыть краник на емкости с красителем и направить в стеклянную трубку небольшое количество раствора красителя, чтобы окрашенная струйка воды представляла собой отчетливо выраженную нить по всей длине трубы.
4. Измерить с помощью мерной емкости и секундомера расход воды Q в трубе.
5. Измерить температуру воды в напорном баке термометром.
6. Результаты измерений записать в таблицу 3.
7. Увеличить открытием регулирующего вентиля скорость движения воды в стеклянной трубе, но так, чтобы окрашенная струйка жидкости сохранялась, т.е. чтобы режим остался ламинарным и, выполнив те же измерения, что и в первом опыте, записать их результаты в табл. 3.
8. Дальнейшим увеличением открытия регулирующего вентиля создать в стеклянной трубке турбулентный режим (об этом будет свидетельствовать интенсивное перемешивание с водой раствора красителя) и выполнить третий и четвертый опыты так, как описано выше. Результаты измерений записать в табл. 3.
9. Для заполнения таблицы 4 сделать десять аналогичных опытов, увеличивая в каждом опыте открытие регулирующего вентиля в диапазоне от 0 до 100% так, чтобы 4‒5 замеров были выполнены в ламинарном режиме, а 5‒6 ‒ в турбулентном. Результаты измерений записать в табл. 4.
|
|
|
10. Выполнить все вычисления, предусмотренные табл. 3 и 4.
11. Построить в масштабе по данным табл. 4 график lg hl = f ( lg v ) и определить с его помощью критическую скорость vкр, а через неё и 
, а также показатели степени mл, mт и коэффициенты пропорциональности Вл и Вт (см. рис. 5).
13. Сделать вывод и дать заключение по результатам работы.
Основные контрольные вопросы к лабораторной работе №3
1. Назовите режимы движения жидкости и укажите их характерные особенности.
2. Поясните, что такое критерий Рейнольдса, и назовите факторы, от которых он зависит, и укажите, в чем заключается его физический смысл?
3. Поясните, что такое критическое число Рейнольдса?
4. Поясните, каким образом при гидравлических расчётах определяют режим движения жидкости и, с какой целью?
5. Поясните, что такое критическая скорость, от каких факторов она зависит, и как её определяют?
6. Напишите и поясните аналитические зависимости потерь напора по длине от средней скорости потока при ламинарном и турбулентном режимах движения жидкости.
7. Изобразите график зависимости потерь напора по длине от средней скорости (в логарифмических координатах) и дайте пояснения к нему.
|
|
|
8. Поясните, как определяются Re и Re кр для труб некруглого сечения?
9. Поясните, почему график hl = f ( v ) строят в логарифмических координатах?
10. Поясните, что такое гидравлический радиус и что он характеризует?
Рекомендуемая литература к лабораторной работе №3
1. с. 124…128, с. 140…144; 2. с. 147…152; 3. с. 62…65, с. 69..72, с. 82…84; 4. с. 76…81; 5. с. 110…118.
Таблица 3
Определение числа Рейнольдса (к лабораторной работе №3)
| № п/п | Наименования и обозначения измеряемых и вычисляемых величин | Ед. изм. | Результаты измерений и вычислений | |||||
| Ламинарн. режим | Турбулент. режим | |||||||
| Опыт 1 | Опыт 2 | Опыт 3 | Опыт 4 | |||||
| 1 | Степень открытия регулирующего вентиля | % | ||||||
| 2 | Объём воды в мерном сосуде W | см3 | ||||||
| 3 | Время наполнения объёма t | с | ||||||
| 4 | Расход воды Q = W / t | см3/с | ||||||
| 5 | Внутренний диаметр стеклянной трубы d | см | 1,0 | |||||
| 6 | Площадь поперечного сечения трубы S = π d 2 /4 | см2 |
| |||||
| 7 | Средняя скорость движения воды v = Q / S | см/с | ||||||
| 8 | Температура воды T | оС |
| |||||
| 9 | Кинематический коэффициент вязкости воды  (по справочнику)
| см2/с | 0,0088 | |||||
| 10 | Число Рейнольдса
| ‒ | ||||||
| 11 | Критическое число Рейнольдса (по справочнику) Re кр(спр) | ‒ |
| |||||
Таблица 4
Результаты измерений и вычислений по лабораторной работе № 3
| № п/п | Наименования и обозначения измеряемых и вычисляемых величин | Ед. изм. | Результаты измерений и вычислений | |||||||||||
| Номера опытов | ||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||||
| 1 | Степень открытия регулирующего вентиля | % | ||||||||||||
| 2 | Объём воды в мерном сосуде W | см3 | ||||||||||||
| 3 | Время наполнения t | с | ||||||||||||
| 4 | Расход воды Q = W / t | см3/с | ||||||||||||
| 5 | Внутренний диаметр трубы d | см | 1,0 | |||||||||||
| 6 | Площадь поперечного сечения трубы S = π d 2 /4 | см2 |
| |||||||||||
| 7 | Средняя скорость потока v = Q / S | см/с | ||||||||||||
| 8 | Логарифм средней скорости lg v | ‒ | ||||||||||||
| 9 | Отметка уровня воды в пьезометре 1, 
| см | ||||||||||||
| 10 | Отметка уровня воды в пъезометре 2, 
| см | ||||||||||||
| 11 | Потеря напора по длине
| см | ||||||||||||
| 12 | Логарифм потери напора по длине lg hl | ‒ | ||||||||||||
| 13 | Температура воды T | оС |
| |||||||||||
| 14 | Кинематический коэффициент вязкости воды в работе
| см2/с | 0,0088 | |||||||||||
Лабораторная работа №4
Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 262; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!