Материал: Лабораторная работа №5

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЖИМА ТЕЧЕНИЯ

Цель работы. Освоение расчетного метода определения режима течения.

5.1. Общие сведения

Критерием режима течения является число Рейнольдса Rе Rе = Vd / , (4.1)

где V – средняя скорость потока; d – внутренний диаметр трубы (канала);  – кинематический коэффициент вязкости жидкости.

В инженерной практике режим определяют путем сравнения числа Рейнольдса Rе с его критическим значением Rе_к, соответствующим смене режимов движения жидкости. Для равномерных потоков жидкости в трубах (каналах) круглого сечения принимают Rе _к = 2300. Режим считается ламинарным, если Rе  Rе _к, и турбулентным при Rе  Rе _к.

Из выражения (4.1) следует, что числа Рейнольдса малы и, следовательно, режим ламинарный, при низких скоростях течения в каналах незначительного поперечного сечения (в порах грунта, капиллярах) или при движении жидкостей с большой вязкостью (нефть, масло, битумы).

Турбулентный режим в природе и технике встречается чаще. Его закономерностям подчиняется движение воды в реках, ручьях, каналах, системах водоснабжения и водоотведения, а также течение бензина, керосина и других маловязких жидкостей в трубах.

5.2. Порядок выполнения работы

1. Создать в канале 4 течение жидкости (рис. 4.1, а) при произвольном наклоне устройства № 3 от себя.

2. Измерить время t перемещения уровня воды в баке на некоторое расстояние S и снять показания термометра Т, находящегося в устройстве № 1.

3. Подсчитать число Рейнольдса по порядку, указанному в табл. 5.1.

4. Повернуть устройство в его плоскости на 180⁰ (рис. 4.1, б) и выполнить операции по п.п. 2, 3.

5. Сравнить полученные значения чисел Рейнольдса между собой и затем на основе сравнения с критическим значением сделать вывод о режиме течения.

Таблица 5.1

А =... см; В =... см; d =... см;  =... см²

Примечание. Размеры поперечного сечения бака (А, В), гидравлический диаметр d и площадь поперечного сечения  опытных каналов указаны на корпусе устройства № 3.

5