Описание установки

Экспериментальная установка состоит из напорного бака 1 (рис. 4.4), стеклянной трубы 2, приемного бака 3, вентиля 4, сливной трубы 5 вентиля 6, мерного бака 7, водопроводной трубы 8, крана 9, переливной трубы 10, трубки 11 для подвода красителя, крана 12 для регулирования подачи красителя и термометра 13. На мерном баке 7 установлен пьезометр П.

Проведение опытов и измерения

1. Открывается кран 9 и наполняется водой напорный бак 1 (рис. 4.4), Кран 9 остается открытым в течение всей работы.

2. С началом перелива воды по трубе 10 устанавливается постоянный напор Н в баке 1. При помощи вентиля 4 устанавливается минимально возможный расход воды в стеклянной трубе 2.

3. По показанию термометра 13 на напорном баке 1 определяется температура воды.

4. Полностью открывается вентиль 6 и вода из приемного быка 3 поступает в мерный бак 7.

5. Открывается кран 12 и с помощью трубки 11 вводится окрашенная жидкость в стеклянную трубу 2. За характером движения струйки окрашенной жидкости необходимо наблюдать в течение всей лабораторной работы.

6. В каждом опыте производится измерение расхода воды О объемным методом с помощью мерного бака 7 с пьезометром П].

7. Последовательно проводится 5-6 опытов, постепенно открывая вентиль 4 до тех пор, пока окрашенная струйка не будет интенсивно перемешиваться с окружающей водой. Переход от ламинарного к турбулентному режиму движения происходит в момент начала процесса перемешивания, который определяется визуально и по данным этого опыта рассчитывается верхнее значение критического числа Рейнольдса

. 8. Проводится 5-6 опытов в обратном порядке, т.е. постепенно закрывая вентиль 4. Визуально устанавливается момент перехода от турбулентного к ламинарному режиму движения и определяется нижнее значение критического числа Рейнольдса

9. Все результаты экспериментов заносятся в табл. 4.1.

Вычисления и составление отчета

1. Определяется разность показаний пьезометра П1 на мерном баке

Н = - , м, (4.16)

где -показание пьезометра в момент времени τ1=0 и -τ2=30 с.

2. Находится объем вытекшей воды по формуле

V =S * Н, , (4.17)

где S - площадь поперечного сечения мерного бака, .

3. Рассчитывается объемный расход воды по зависимости 

Q = V/( ), (4.18)

4. Определяется средняя скорость движения воды в стеклянной трубе по формуле

υ= , м/с, (4.19)

где d - внутренний диаметр стеклянной трубы, d=0,018 м.

5. По зависимости(4.15) определяется число Рейнольдса в каждом опыте. Находятся верхнее и нижнее критические числа Рейнольдса и устанавливаются границы переходной области.

6. Производится сопоставление найденных чисел Рейнольдса с литературными данными.

7. Устанавливается зависимость числа Рейнольдса от средней скорости движения жидкости. Строится график Re=f(υ).

8. Все результаты вычислений заносятся в табл. 4.1.

	Измеренные величины			Вычисленные величины				Режим движения (визуальное наблюдение)
	Показания пьезометра			Объем V, м^3	Объемный расход Q, м/с	Средняя скорость и, м/с	Re
№ п/п
	Н1, м	Н2, м	Н, м
1.
2.
3.
4.
5.
6.

Таблица 4.1

В выводах по работе следует отметить физический смысл числа Рей­нольдса и его практическое и теоретическое значение.