Порядок проведения опытов
-
Открыть вентиль 2 и закрыть кран 9.
Приоткрыть вентиль 6 и установить в первом опыте малый расход воды Q, соответствующий протеканию 1л воды приблизительно за 50-60с.Открыть зажим на трубке 5 и пустить краску в поток воды, наблюдая и зарисовывая картины движения окрашенных струек при ламинарном режиме.
-
Измерить время t наполнения фиксированного объёма воды W в мерном баке 7.
-
Увеличить расход воды в трубе путём увеличения степени открытия вентиля 6. Вновь произвести измерение времени и наблюдение визуальных картин движения.
-
Полностью открыть вентиль 6, произвести измерение времени и наблюдение визуальной картины движения при турбулентном режиме.
-
Повторить опыты 1,2,3 в обратном порядке, постепенно прикрывая вентиль 6 и осуществляя переход от турбулентного режима к ламинарному.
-
Измерить температуру воды и определить коэффициент кинематической вязкости .
-
Закрыть вентиль 6 и открыть сливной кран 9.
Обработка результатов опытов
Результаты измерений и вычислений записываются в таблицу. При обработке результатов экспериментов вычисляются следующие величины.
-
Объёмный расход воды Q=W/t.
-
Средняя по сечению скорость v =4Q/(d2).
-
Критерий Рейнольдса Re=vd/.
-
Для каждого опыта вычислить величины Q, v, Re; зарисовать картину движения подкрашенной струйки и сделать заключение о режиме движения.
-
Для одного опыта оценить инструментальную погрешность определения экспериментальных величин по формулам
v=v(W/W+t/t+2d/d) и Re=Re(v/v+d/d+/),
где -абсолютная максимальная погрешность измеряемой величины, определяемая точностью прибора. Обычно принимают: d=0.1мм; W=0.2 наименьшего деления шкалы мерного стекла; t=0.5 цены наименьшего деления шкалы секундомера; /=0.01.
Таблица
№ |
Наименование |
Номер опыта |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
1 |
Интервал времени замера t, с |
|
|
|
|
|
|
2 |
Объём воды W, м3 |
|
|
|
|
|
|
3 |
Расход воды Q,м3/с |
|
|
|
|
|
|
4 |
Диаметр трубы d,м |
|
|
|
|
|
|
5 |
Площадь d2 /4, м2 |
|
|
|
|
|
|
6 |
Средняя скорость течения v, м/с |
|
|
|
|
|
|
7 |
Температура воды |
|
|
|
|
|
|
8 |
Вязкость , м2/с |
|
|
|
|
|
|
9 |
Число Re |
|
|
|
|
|
|
10 |
Картина движения |
|
|
|
|
|
|
11 |
Режим движения |
|
|
|
|
|
|