2. Порядок измерений

Работа проводится на модуле М4. Структурная схема представлена на рисунке 9.

Рис. 9. Схема модуля М4. Режимы течения

Рекомендуемый порядок эксперимента следующий.

Включить помпу Н2 на панели управления. Установив по возможности малый расход в трубе и выдержав время, достаточное для достижения установившегося режима, медленным открытием вентиля начинают подачу краски, наблюдая за подкрашенной струйкой. Наилучший результат достигается, если скорость выхода краски примерно равна скорости потока в трубе.

Меняя открытие вентиля В7 нетрудно добиться наличия в трубе устойчивой окрашенной струйки, которая не смешивается с основным потоком. Затем измеряется расход, после чего он увеличивается путем дополнительного открытия вентиля В6 и после достижения установившегося режима опыт повторяется. Таких опытов производится несколько (5-6) вплоть до достижения устойчивого турбулентного режима, при котором подаваемая струйка краски равномерно размывается по толще потока и становится невидимой. Расход воды в трубе измеряется весовым методом с помощью мерной кружки.

По результатам наблюдений следует определить критические значения чисел Рейнольдса.

3. Обработка опытных данных

1. ,

где – объемный расход воды, см³/с;

– наполнение мерной кружки, см³ ;

– промежуток времени замера, с.

2. , см/с,

где – средняя скорость движения воды в трубе;

– внутренний диаметр трубы, = 21 мм.

3. , см²/с,

где – температура воды, °С;

4. 

4. Протокол работы.

По данной работе должно быть проведено 4 замера, результаты, которых следует представить в виде таблицы 4.

Таблица 4

№ измерения	Режим движения жидкости	W, см^3	Δt, c	Q, см^3/с	V, см/с	t, ºC	ν, см2/с	Re
1	Турбулентный
2	Переходная область
3	Ламинарный
4	Переходная область

5. Контрольные вопросы

1. В чем отличие турбулентного режима течения жидкости от ламинарного?

2. Что такое область неустойчивости при ламинарном и турбулентном режимах течения жидкости?

3. В чем заключается смысл нижнего критического числа Рейнольдса как критерия режима течения жидкости?

4. Отчего зависят нижнее и верхнее числа Рейнольдса?

5. Что такое критическая скорость жидкости и отчего она зависит?

6. Как определяются значения фактического и критического чисел Рейнольдса для русел некруглого сечения?

7. В чем заключается физическая сущность потерь при ламинарном и турбулентном режимах течения жидкости?

8. Какому закону распределения местных скоростей соответствует эпюра при ламинарном и турбулентном режимах?

Приложение 1. Показания ротаметра

Левый РТ1		Правый РТ2			Левый РТ1		Правый РТ2
N	Q л/ч	N	Q л/ч		N	Q л/ч	N	Q л/ч
1	2	3	4		1	2	3	4
0	101	0	181		51	855	51	1341
1	115	1	202		52	870	52	1366
2	128	2	223		53	886	53	1390
3	142	3	245		54	901	54	1414
4	156	4	266		55	916	55	1439
5	170	5	287		56	932	56	1463
6	184	6	309		57	947	57	1488
7	199	7	330		58	962	58	1512
8	213	8	352		59	978	59	1537
9	227	9	373		60	993	60	1561
10	241	10	395		61	1009	61	1586
11	256	11	417		62	1024	62	1611
12	270	12	439		63	1040	63	1635
13	285	13	461		64	1055	64	1660
14	299	14	483		65	1071	65	1685
15	314	15	505		66	1086	66	1710
16	329	16	527		67	1102	67	1734
17	343	17	549		68	1118	68	1759
18	358	18	571		69	1134	69	1784
19	373	19	594		70	1149	70	1809
20	388	20	616		71	1165	71	1834
21	402	21	639		72	1181	72	1859
22	417	22	661		73	1197	73	1884
23	432	23	684		74	1213	74	1909
24	447	24	706		75	1229	75	1934
25	462	25	729		76	1245	76	1959
26	477	26	752		77	1261	77	1984
27	492	27	775		78	1278	78	2010
28	507	28	798		79	1294	79	2035
29	522	29	821		80	1310	80	2060
30	537	30	844		81	1327	81	2085
31	552	31	867		82	1343	82	2110
32	567	32	890		83	1360	83	2135
33	582	33	913		84	1377	84	2161
34	597	34	937		85	1394	85	2186
35	612	35	960		86	1411	86	2211

1	2	3	4		1	2	3	4
36	627	36	983		87	1428	87	2236
37	642	37	1007		88	1445	88	2262
38	658	38	1031		89	1462	89	2287
39	673	39	1054		90	1480	90	2312
40	688	40	1078		91	1497	91	2337
41	703	41	1101		92	1515	92	2363
42	718	42	1125		93	1533	93	2388
43	733	43	1149		94	1550	94	2413
44	748	44	1173		95	1569	95	2439
45	764	45	1197		96	1587	96	2464
46	779	46	1221		97	1605	97	2489
47	794	47	1245		98	1624	98	2514
48	809	48	1269		99	1642	99	2540
49	825	49	1293		100	1661	100	2565
50	840	50	1317

35