Лабораторные работы - файл n21.doc

Лабораторные работы
скачать (3386.8 kb.)
Доступные файлы (22):
n1.doc287kb.14.04.2008 08:22скачать
n2.doc31kb.06.04.2008 18:59скачать
n3.doc347kb.14.04.2009 03:21скачать
n4.doc53kb.14.04.2009 03:23скачать
n5.doc159kb.14.05.2008 11:18скачать
n6.doc64kb.07.05.2008 00:08скачать
n7.doc549kb.14.04.2009 01:26скачать
n8.doc52kb.14.04.2009 03:22скачать
n9.docскачать
n10.doc45kb.21.05.2006 00:46скачать
n11.doc1470kb.28.05.2009 03:34скачать
n12.doc1881kb.29.05.2008 19:11скачать
n13.doc42kb.28.05.2009 03:31скачать
n14.doc31kb.29.05.2008 19:07скачать
n15.xls51kb.28.05.2009 03:21скачать
n16.docскачать
n17.doc235kb.21.02.2005 23:30скачать
n18.doc31kb.09.04.2008 15:56скачать
n19.doc211kb.20.04.2008 19:23скачать
n20.doc196kb.29.02.2004 21:42скачать
n21.doc541kb.16.03.2009 23:58скачать
n22.doc50kb.17.03.2009 01:22скачать

n21.doc

Введение
Данная работа предназначена для изучения режимов течения жидкости, методики определения режимов течения жидкости и изменений в потоке в зависимости от сил инерции и сил внутреннего трения.

1. Теоретическая часть
При расчетах технологических процессов, связанных с движением жидкостей, необходимо учитывать характер движения потока.

Существует два режимов течения – ламинарный и турбулентный. При ламинарном режиме течения жидкости, т.е. малых скоростях (и малых диаметрах трубопровода) элементарные струйки жидкости движутся параллельно, не перемешиваясь.

При турбулентном режиме течения жидкости, т.е. больших скоростях наблюдается поперечное перемешивание струек жидкости за счет образования вихрей.

Для установившегося потока при ламинарном течении скорость постоянна в каждой точке жидкости, а при турбулентном течении – колеблется около некоторого среднего значения (вследствие изменения своего значения и направления во времени). Распределение скоростей по поперечному сечению трубопровода при ламинарном течении происходит по параболе, причем средняя скорость потока составляет 0,5 от максимальной (по оси потока). При турбулентном течении изменение скоростей в этих же условиях идет по более пологой кривой, и средняя скорость составляет 0,8 – 0,9 от максимальной.

Характер движения жидкости зависит, не только от средней скорости потока (U, м/с), но и от геометрических размеров потока ( эквивалентного диаметра трубопровода dэ, м), вязкости (ν, м2/с) и плотности (ρ, кг/м3) жидкости. Влияние перечисленных параметров потока на характер движения определяется значением критерия (числа) Рейнольдса:
,

где dэ=4F/П,

где F - площадь живого сечения потока, м2;

П - смоченный периметр, м.

Для круглой трубы dэ=dвн.

Критерий Рейнольдса показывает соотношение сил инерции, характеризующихся скоростью потока и его размерами, и сил внутреннего трения, характеризующихся вязкостью потока.

Установлено, что для ламинарного режима численное значение числа Рейнольдса всегда меньше, а для турбулентного режима – всегда больше некоторого определенного критического значения. Например, для прямых труб критическое значение критерия Рейнольдса Reкр =2300.

Необходимо отметить, что приведенное критическое значение является условным, т.к. трудно обнаружить резкий переход от ламинарного режима к турбулентному. В действительности обычно наблюдается так называемая переходная область. Численные значения критерия Рейнольдса для переходной области находятся в пределах 2300÷10000. При Re>10000 режим потока становится развитым (устойчивым) турбулентным.
2. Описание лабораторной установки
До настоящего времени для демонстрации режимов течения жидкости используется принципиальная схема установки, предложенная английским физиком О. Рейнольдсом, изображенная на рисунке 1.



1 - расходной бак; 2, 7, 12 - вентиль; 3 - сливная воронка; 4 - термометр; 5 - зажим; 6 - банка с краской; 8 - поплавок; 9 - ротаметр; 10 - уравнительный бак; 11 - стеклянная трубка.

Рисунок 1. Схема лабораторной установки.
Установка состоит из расходного 1 и уравнительного 10 баков, соединенных между собой стеклянной трубой 11 для визуального изучения режимов движения.

Подкрашенная жидкость поступает из банки 6, толщина струйки регулируется зажимом 5. Установка оборудована ротаметром 9 для определения расхода жидкости и термометром 4 для регистрации температуры.

3. Основные расчеты
С помощью тарировочного графика, изображенного на рисунке 2, и протокола выполнения работы приложение А, , определим Q. Занесем полученные данные в таблицу1.


Рисунок 2. График градуировки ротаметра типа РМ-016Ж при температуре воды 10°С.
Определить среднюю скорость потока в стеклянной трубе по формуле



где dвн - внутренний диаметр трубки; dвн=0,027 м.

и число Рейнолдса по формуле

где ν - кинематический коэффициент вязкости;

, м2

где =1000 кг/м3

- динамический коэффициент вязкости

где µ0=1,79·10-3, Па/с

v=/=1, 32·10-6 м/c2



Полученные данные занесем в таблицу 1
Таблица 1 – Результаты расчетов.




Q, л/ч

Q, м3

U, м/с

Re

Режим течения

1

38










Ровная

2

53










Ровная

3

67










Ровная

4

82










Не ровная

5

99










Небольшой изгиб

6

113










Небольшой изгиб

7

127










Увеличенный изгиб

8

144










Струйка расходящаяся

9

158










Завихряется

10

174










Ярковыроженное перимешивание






Заключение



Введение
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации