Порядок выполнения работ и обработка опытных данных
1. Открыть вентиль 5 на трубопроводе 4 и наполнить водой бак 3 настолько, чтобы переливное устройство 6 начало работать, после чего вентиль 5 прикрыть. 2. Открыть незначительно кран 14 на стеклянной трубе 1, чтобы скорость движения воды в ней была небольшой (вода из трубы 1 должна течь тонкой струйкой). 3. Приоткрыть краник 10 на трубке 9 и подать из емкости 11 в трубу 1 небольшое количество раствора красителя, чтобы окрашенная струйка воды представляла собой отчетливо выраженную нить по всей длине трубы. 4. Измерять о помощью мерного сосуда 16 и секундомера 15 расход воды Q в трубе. При этом измеряемый объем воды в сосуде 16 должен быть также, чтобы время наполнения составляло не менее 20…30 секунд. 5. Измерить температуру воды в баке 3 термометром 8. 6. Результаты измерений записать в табл.1.4. 6. Увеличить открытием крана 14 скорость движения воды в трубе 1, 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.1.4. 7. Дальнейшим увеличением открытия крана 14 создать в трубе 1 турбулентный режим (об этом будет свидетельствовать интенсивное перемешивание с водой раствора красителя, подачу которого следует увеличить, чтобы эффект был ярче) и выполнить третий и четвертый опыты так, как описано выше. После чего закрыть краник 10 и кран 14. Результаты измерений записать в табл.1.4. 8. Открыть кран 13 на винипластовой трубе 2 так, чтобы разность показаний пьезометров 12 составляла не более 0, 3 см и измерить расход воды и ее температуру. Результаты измерений записать в табл.1.5. 10. Сделать ещё девять аналогичных опытов, увеличивая в каждом после дующем опыте открытие крана 13 так, чтобы разность показаний пьезометров 12 (потеря напора по длине ) при этом возрастала примерно в 1, 5…1, 6 раза. Результаты измерений записать в таблицу 1.5. 11. Выполнить все вычисления, предусмотренные таблицами 1.4 и 1.5. 1. Построить в масштабе по данным таблицы 1.5 график (см. рис. 1.8) и определить с его помощью критическую скорость , а через неё и , а также показатели степени и и коэффициенты пропорциональности и . 2. Дать заключение по результатам работы.
Таблица 1.4
Таблица 1.5
Основные контрольные вопросы: 1. Назовите режимы движения жидкости и укажите их характерные особенности. 2. Поясните, что такое критерий Рейнольдса, и назовите факторы, от которых он зависит. 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.
Учебная литература к работе 1.3: 1.(с.124…128, 140…144); 2.(с.147…152); 3.(с.62…65, с.69..72, с.82…84); 4.(с.76…81); 5.(с.110…118).
|