![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •Определение вязкости воздуха методом истечения из капилляра
- •Определение вязкости воздуха методом истечения из капилляра
- •660014, Г.Красноярск, просп. Им. Газ. «Красноярский рабочий», 31.
- •Определение вязкости воздуха методом истечения из капилляра
- •Краткие теоретические сведения
- •Метод исследования
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов измерений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Порядок выполнения работы
Данную работу следует выполнять вдвоем или с помощью лаборанта. При этом один человек наблюдает за показаниями манометра и секундомера и называет их, а второй человек записывает данные в заранее подготовленную таблицу 1 (см. ниже).
В качестве капилляра используется дроссель ДР2 (рис. 6). Схема экспериментальной установки приведена на рис. 6. Оба входа термометров для датчиков температуры «Д1» и «Д2» должны быть замкнуты заглушками.
Перекройте кран К2. Включите компрессор, откройте кран К1 и накачайте в баллон воздух до максимально возможного давления примерно 200 мм рт.ст. Закройте кран К1 и выключите компрессор. Подождите 1 минуту для установления температуры и давления воздуха в баллоне.
Откройте кран К2 и снимите зависимость давления воздуха в баллоне от времени. Для этого:
при подходе давления к
включите секундомер;
при достижении заданного p зафиксируйте показания кнопкой «SET», прочтите и запишите показания, снова нажмите «SET».
Повторите все измерения п. 2 еще два раза. Заполните таблицу 1.
Таблица 1
p, кПа |
118,00 |
116,00 |
114,00 |
112,00 |
110,00 |
88,00 |
77,00 |
66,00 |
55,00 |
44,00 |
33,00 |
22,00 |
|
ln(p/1кПа) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Показания секундоме-ра |
t1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tсреднее, с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Обработка результатов измерений
Найдите средние значения времени и запишите в таблицу в секундах.
Вычислите величины, занесите в таблицу.
Постройте график зависимости lnp от времени.
Рис. 9. Зависимость при изменении режима течения воздуха
Если на графике будет наблюдаться излом (рис. 9), это означает, что при высоких перепадах p режим течения турбулентный (участок “a”). В связи с тем, что формулы, используемые в данной работе, применимы только при ламинарном течении, то в дальнейших расчетах следует использовать только данные участка “b”.
Постройте график lnp от t. По графику определите постоянную времени
.
По значению для ламинарного течения определите вязкость газа по формуле (2.12). Значение занесите в таблицу 2.
Определив значение динамической вязкости, вычислите коэффициент кинематической вязкости по формуле (1.5), приняв плотность воздуха равной = 1,3 кг/м3.
Вычислите число Рейнольдса по результатам эксперимента по формуле (2.14).
Вычислите из формулы (1.7) среднюю длину свободного пробега молекул , R = 8,31 Дж/(моль К), μ = 0,029 кг/моль.
Таблица 2
Радиус капилляра, r, м |
Длина капилляра L, м |
, с |
, Нс/м2 |
, м2/с |
, м |
Re |
|
|
|
|
|
|
|