3 Схема установки и методика измерений

1, 2 – баки; 3 – перегородка; 4, 5 – опытные каналы; 6 – щель; 7 – решётка; 8 – уровнемерная шкала Рисунок 3.1 - Схема устройства №3

Для проведения работы с устройством №3 выполнить действия:

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

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

3) Рассчитать число Рейнольдса по порядку, указанному в таблице 3.1.

4) Повернуть устройство №3 в его плоскости на 180° (рисунок 4.1,б) и выполнить операции по пунктам 2 и 3.

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

6) Заполнить таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Таблица расчёта числа Рейнольдса и определения вида течения жидкости

А = 21 см; В = 4 см; d = 1,4 см; ω = 2,5 см² p=730 мм.рт.ст. W=25%

Наименование величин	Обозначения, формулы	№ опыта
		1	2
Изменение уровня воды в баке, см	S	7	7
Время наблюдения за уровнем, с	t	47	7
Температура воды, °С	T	22	22
Кинематический коэффициент вязкости воды, см^2/с		0,00965	0,00965
Объём воды, поступившей в бак за время t, см^3	W=ABS	588	588
Расход воды, см^3/с		12,5	84
Средняя скорость течения в канале, см/с		5	33,6
Число Рейнольдса		725	4875
Название режима течения	Re (<>) Reкр=2300	ламинарное	турбулентное

Re₁ < 2300 => течение ламинарное;

Re₂ > 2300 => течение турбулентное.

С трубой и вентиляторами проводится три эксперимента замера местных скоростей потока в поперечном сечении круглой трубы.

1, 2, 3, 4 – Вентиляторы; 5 – исследуемая труба; 6 – шайба статического давления; 7 – координатник с мерной линейкой; 8 – трубка Пито; 9 – микроманометр с наклонной трубкой.

Рисунок 3.2 - Схема установки

Установка (рисунок 3.2) представляет собой четыре вентилятора 1,2,3,4, соединенных последовательно и параллельно, два шибера ш1, ш2 для переключения потоков, исследуемую трубу 5 диаметром 5 см, шайбу статического давления 6, трубку Пито 8 на координатнике 7 с мерной линейкой, микроманометр с наклонной трубкой 9.

1) Перед проведением опытов на установке измерить температуру, барометрическое давление и влажность воздуха. По полученным результатам с помощью номограмм определить плотность воздуха ρ и коэффициент кинематической вязкости ν.

2) Установить на микроманометре 9 требуемый коэффициент к_м

3) Последовательно передвигая координатник с трубкой Пито измерять l_м на расстояниях r = 0, 5, 10, 15, 20, 23 мм от оси трубы 5 в следующих продувках:

1. – включены вентиляторы 1 и 2, шибер ш1 открыт, шибер ш2 закрыт;

2. – включены вентиляторы 1,2 и 3, шибер ш1 открыт, шибер ш2 закрыт;

3. – включены все вентиляторы, оба шибера открыты.

Результаты занести в протокол измерений.

Таблица 3.2 - Протокол измерений

t = 22°C; p = 730 мм.рт.ст; влажность =25%; ρ = 1,15 кг/м³; ν = 1.52·10^-5 м²/с; k_м = 0,2

№	r, мм	l	u, м/с	Vср, м/с	Re	№	r, мм	l	u, м/с	Vср, м/с	Re	№	r, мм	l	u, м/с	Vср, м/с	Re
I	0	60	14,31	12,9	4243	II	0	140	21,86	19,3	6349	III	0	202	26,25	23,86	7849
	5	59	14,19				5	135	21,46				5	200	26,12
	10	57	13,95				10	134	21,38				10	192	25,59
	15	54	13,57				15	129	20,98				15	180	24,78
	20	45	12,39				20	112	19,55				20	147	22,39
	23	27	9,6				23	72	15,67				23	86	17,13