4. Описание лабораторной установки.

Для экспериментального определения продолжительности слива используется призматический сосуд. В качестве маловязкой жидкости применяется вода, а высоковязкой – масло.

Уровень жидкости контролируется метками на стенке прозрачного сосуда или установленной рядом линейкой. Необходимо контролировать температуру жидкости, поскольку она существенно влияет на вязкость. Продолжительность слива определяется секундомером.

5. Методика проведения эксперимента и обработка опытных данных.

5.1. Работа выполняется в следующей последовательности:

1. призматический сосуд заполняется жидкостью, предотвращая ее вытекание из отверстия в дне;

2. замеряется первоначальный уровень жидкости;

3. открывается отверстие в дне сосуда и включается секундомер;

4. когда уровень жидкости достигнет заданной преподавателем отметки, выключается секундомер и определяется продолжительность слива;

5. термометром измеряется температура жидкости;

6. значения величин H₁, H_2, необходимо занести в протокол;

7. эксперимент проводится как на маловязкой, так и высоковязкой жидкостях.

5.2. Обработка экспериментальных данных.

1. Зная внутренний диаметр сосуда и отверстия по формуле ( 4 ) находится теоретическое время слива маловязкой жидкости. Сопоставляется с экспериментальным значением.

2. Пользуясь справочными данными находятся плотность и вязкость воды для условий проведения опыта.

3. По формуле ( 10 ) находится число Рейнольдса и проверяется применимость формулы (4).

4. Рассчитывается теоретическое время слива высоковязкой жидкости по формуле (8) и сопоставляется с опытным.

5. Вычислив число Рейнольдса по формуле ( 10 ) проверяется правомерность расчета продолжительности слива по формуле ( 8 ).

6. Содержание отчета

Отчет должен содержать схему установки, расчеты продолжительности слива маловязкой и высоковязкой жидкостей, расчет числа Рейнольдса.

Должны быть даны выводы о правомерности применения расчетных формул из их соответствия числу Рейнольдса.

7. Контрольные вопросы

1. Какие приняты допущения при применении закона Бернулли к процессу слива жидкости?

2. Почему в формулу Торичелли вводится коэффициент скорости?

3. Что такое коэффициент сжатия струи?

4. От чего зависит коэффициент расхода?

5. Как учитывается при получении времени слива форма сосуда (призматический или конический)?

6. Какая зависимость принимается для коэффициента расхода от числа Рейнольдса при анализе слива высоковязкой жидкости?

7. Как влияет на продолжительности слива давление газа над поверхностью жидкости в закрытом сосуде.

8. Граница применимости расчетной формулы слива высоковязкой жидкости.

Литература

1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1971. –6466 с.

2. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления.  М.: Недра, 1982. –208210 с.

Работа №2

Измерение коэффициента фильтрации зернистого слоя