ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ ПОТОКОВ ЖИДКОСТИ

⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 8Следующая ⇒

Теория вопроса:______________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Описание опытной установки:

Рис.3. Схема устройства № 3:

1-________________________________________________,

2-________________________________________________,

3-________________________________________________,

4-________________________________________________,

5-________________________________________________,

6-________________________________________________,

7-________________________________________________,

8-________________________________________________

Порядок выполнения работы

1. Создать в канале 4 ламинарный режим движения жидкости. Для этого при заполненном водой баке 1 поставить устройство баком 2 на стол (см. рис. 3.1,а). Наблюдать структуру потока.

2. Повернутъ устройство в вертикальной плоскости на 180 ° (см. рис. 3.1, б). Наблюдать турбулентный режим течения в канале 5.

3. При заполненном водой баке 2 поставить устройство так, чтобы канал 5 (с решеткой) занял нижнее горизонтальное положение (см. рис. 3.1, в). Наблюдать в канале процесс перехода от турбулентного режима движения к ламинарному. Обратить внимание, что решетка приводит к турбулизации потока за ней.

4. При заполненном водой баке 2 поставить устройство так, чтобы канал 4 (с щелью) занял нижнее горизонтальное положение (рис. 3.1, г). Наблюдать за структурой потока в баке 2 при внезапном сужении, внезапном расширении в канале за щелью и при выходе потока из канала в бак 1. Обратить внимание на циркуляционные (вальцовые) зоны, транзитную струю и связь скоростей с площадями сечений каналов.

5. При заполненном баке 1 наблюдать структуру течения при обтекании перегородки 3 (рис. 3.1. д).

Сделать зарисовку структуры потоков для случаев, указанных в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Ламинарный режим	Турбулентный режим	Расширение потока	Обтекание стенки

Обработка опытных данных. Выполнение расчетов

Выводы: ____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ

Цель работы:_________________________________________________________________
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Порядок выполнения работы

1. Создать в канале 4 течение жидкости (рис. 4.1а, методические указания) при произвольном наклоне устройства № 3 от себя.

2. Измерить время перемещения уровня воды в баке на некоторое расстояние S и снять показания термометра t , находящегося в устройстве № 1.

3. Подсчитать число Рейнольдса по формуле, указанной в табл. 4.1.

4. Повернуть устройство в его плоскости на 180º (рис. 4.1б) и выполнить операции по п. 2, 3.

5. Сравнить полученные значения чисел Рейнольдса между собой и затем на основе сравнения с критическим значением сделать вывод о режиме течения.

Обработка опытных данных. Выполнение расчетов

Данные опытов и расчетов свести в таблицу 4.1

Таблица 4.1

№	Наименование величин	Обозначения, формулы	№ опыта
№	Наименование величин	Обозначения, формулы	1	2
1	Изменение уровня воды в баке, м	S
2	Время наблюдения за уровнем, с	τ
3	Температура воды, ºС	t
4	Коэффициент кинематической вязкости воды м²/с	λ
5	Объем воды, поступившей в бак за время м³	W
6	Расход воды, м³/с	Q = W / τ
7	Средняя скорость течения в канале, м/с	U = Q / ω
8	Число Рейнольдса	Re = U d / ν*
9	Название режима течения

Контрольные вопросы

1. Дайте определение ламинарного и турбулентного режимов движения.

2. От каких факторов зависит режим течения жидкости?

3. Как определяется критерий Рейнольдса?

4. Что такое «критическое число Рейнольдса», какова его величина?

5. Что такое «критическая скорость»?

6. Объясните понятия верхней и нижней критических скоростей.

7. Какова размерность числа Рейнольдса?

8. Что называется вязкостью жидкости?

9. Как связаны динамическая и кинематическая вязкости, каковы их размерности?

10. Напишите уравнения гипотезы Ньютона и поясните значение его членов.

11. Что такое «неньютоновская жидкость»? Приведите примеры таких жидкостей, используемых в строительстве.

12. Напишите формулу Бингама-Шведова и поясните значение её членов.

13. Нарисуйте эпюры скоростей ламинарного и турбулентного течений, а также эпюру напряжения трения при ламинарном движении в трубе.

14. От каких факторов зависит вязкость жидкостей?

Расположите их в порядке важности.

15. Как меняется динамическая вязкость жидкости при нагреве?

16. Как меняется кинематическая вязкость жидкости при нагреве?

17. Как меняется кинематическая вязкость газа при нагреве?

18. Как изменится критическая скорость жидкости в трубе при увеличении диаметра трубы вдвое?

19. Как изменится критическое число Рейнольдса жидкости, текущей в трубе, при увеличении диаметра трубы вдвое?

20. Каков физический смысл критерия Рейнольдса?

21. Какова связь средней и максимальной скоростей частиц в трубе при ламинарном и турбулентном движении?

22. Что такое «ядро потока»?

23. Что такое «пограничный слой»?

24. Какова структура пограничного слоя и отчего зависит его толщина?

25. Как определить число Рейнольдса для каналов некруглого сечения?

26. В какой из жидкостей разной вязкости, текущей по трубам одного диаметра, будет больше критическая скорость?

27. Какая форма поперечного сечения трубы с одинаковой площадью имеет максимальный гидравлический радиус?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

Дата добавления: 2018-10-27; просмотров: 521; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 8 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!