Описание лабораторной установки. Схема блока лабораторной установки представлена на рис

Схема блока лабораторной установки представлена на рис. 15.1. Она состоит из напорного резервуара 1, резервуара с подкрашенной жидкостью 2, вертикального стеклянного трубопровода 3, счетчика воды4, кранов 5 и 6 для слива.

Вода из напорного резервуара поступает в стеклянный трубопровод. Для регулирования скорости движения жидкости установлен кран. В центр водяного потока в трубопровод поступает подкрашенная жидкость. Для определения расхода жидкости используется счетчик воды.

В процессе проведения эксперимента ведется наблюдение за поведением подкрашенной жидкости при разных скоростях движения воды. Скорость движения регулируется с помощью крана.

Последовательность выполнения лабораторной работы

Перед выполнением лабораторной работы необходимо ознакомиться с инструкцией и убедиться в исправности установки.

1. Открыть краны 5 и 6.

2. Наблюдать за режимами движения жидкости в стеклянном трубопроводе 3 в зависимости от степени открытия крана 5.

Рис. 15.1. Схема экспериментальной установки

3. Установить визуально ламинарный режим движения, переходное состояние и турбулентный режим.

4. Снять значения расхода жидкости по показанию счетчика 4. Занести результаты в табл.15.1

5. Вычислить для каждого опыта значение скорости течения жидкости по формуле:

. (15.2)

Струйка подкрашенной жидкости (рис.15.2) движется параллельно оси трубопровода и не смешивается с водой. Режим движения ламинарный – Re< 2320. Струйка подкрашенной жидкости пропала (рис.15.3) – жидкость перемешалась с водой. Режим движения турбулентный (10000 <Re).

Рис.15.2. Движение жидкости при малых скоростях

Рис.15.3. Движение жидкости при больших скоростях

6. Определить экспериментальное значение числа Рейнольдса по формуле:

(15.3)

7. Сравнить результаты экспериментальных и теоретических исследований.

8. Результаты оценок занести в табл. 15.3.

Контрольные вопросы

1. Чем можно объяснить появление различных течений жидкости?

2. Как влияют режимы движения жидкости на гидравлические процессы ?

3. Каковы границы областей турбулентного и ламинарного течений жидкости?

4. Как определить критерий Рейнольдса?

Таблица 15.3

Результаты измерений и расчетов

Параметр	Единицы измерения	Способ определения	Результаты измерений

Расход воды,	л/мин	измерение
м³/с
Скорость течения,	м/с
Критерий Рейнольдса (расчетный)	б/р
Режим движения		визуально

Лабораторная работа № 16

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ЖИДКОСТИ

В ЗАКРЫТОМ СОСУДЕ

Цель работы: повышение уровня знаний по теме «Уравнение Бернулли для движения жидкости» и освоение практического приема определения объема жидкости в закрытом сосуде.

Задачи работы

1. Ознакомиться со способом измерения объема жидкости в сосуде путем ее переливания в другой сосуд.

2. Освоить практические приемы измерения иобработки результатов.

Теоретические основы

В инженерной практике встречаются задачи определения объема жидкого продукта в резервуаре, когда каких-либо устройств для измерения не имеется. В этом случае может быть применен следующий прием.

Жидкий продукт свободно выпускается через отверстие известного размера (d) в днище другого сосуда. Измеряется время перетекания(τ). Вычисляется объем жидкости в сосуде по выражению:

Q = a×d⁴×τ²; (16.1)

a = g×m²×p²/32F, (16.2)

гдеF – площадь основания сосуда, м³;

g – ускорение силы тяжести, g=9,81 м/с²;

m – относительное сужение отверстия, m»0,6.