Выполнение работы и обработка результатов экспериментов

1. Открыть вентиль 14 на трубопроводе 13 и наполнить водой исходный бак 1 настолько, чтобы переливное устройство начало работать, после чего вентиль 14 прикрыть.

2. Открыть незначительно кран 4 на широкой трубе 3, чтобы скорость движения воды в ней была небольшой (вода из трубы 3 должна течь тонкой струйкой).

3. Приоткрыть краник 7 на трубке 5 и подать из ёмкости 6 в трубу 3 небольшое количество раствора красителя, чтобы окрашенная струйка воды представляла собой отчетливо выраженную нить по всей длине трубы 3.

4. Измерить с помощью мерного сосуда 2 и секундомера 9 расход воды Q в трубе 3. При этом измеряемый объём воды в сосуде 2 должен быть таким, чтобы время наполнения сосуда составляло бы не менее 20…30 секунд.

5. Измерить температуру воды в баке 1 термометром 12.

6. Результаты измерений записать в табл. 3.1.

7. Увеличить открытием крана 4 скорость движения воды в трубе 3, 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. 3.1.

8. Дальнейшим увеличением открытия крана 4 создать в трубе 3 турбулентный режим (об этом будет свидетельствовать интенсивное перемешивание раствора красителя с водой, подачу которого следует увеличить, чтобы эффект был ярче) и выполнить 3‑ й и 4‑ й опыты так, как описано выше. После этого закрыть краник 6 и кран 4. Результаты измерений записать в табл. 3.1.

9. Открыть кран 4 на широкой трубе 3 так, чтобы разность показаний пьезометров 10 и 11 составляла бы не более 0, 3 см, измерить расход воды и её температуру. Результаты измерений записать в табл. 3.1.

10. Сделать ещё девять аналогичных опытов, увеличивая в каждом последующем опыте открытие крана 4 так, чтобы разность показаний пьезометров 10 и 11 (потеря напора по длине h_l) возрастала примерно в 1, 5…1, 6 раза. Результаты измерений занести в табл.3.2.

11. Выполнить все вычисления, предусмотренные таблицами 3.1 и 3.2.

12. Построить в масштабе по данным табл. 3.2 график (см. рис. 3.1) и определить с его помощью критическую скорость , а через неё и , а также показатели степени , , коэффициенты пропорциональности , .

13. Дать заключение по результатам работы.

Таблица 3.1.