Лабораторная работа по гидравлике - Определение режима движения жидкости - файл n1.doc
Лабораторная работа по гидравлике - Определение режима движения жидкостискачать (187 kb.)
Доступные файлы (1):
| n1.doc | 187kb. | 06.07.2012 23:33 | скачать |
- Смотрите также:
- Курсовая работа - Расчет и проектирование гидропривода (Курсовая)
- Лабораторные работы по гидравлике (Лабораторная работа)
- Федяевский К.К., Войткунский Я.И., Фадеев Ю.И. Гидромеханика (Документ)
- Задачи по гидравлике с решениями (Лабораторная работа)
- Лабораторные работы по гидравлике (Лабораторная работа)
- Лабораторные работы (Лабораторная работа)
- Занятие №6. Определение потерь напора по длине и в местных сопротивлениях с учетом режимов движения жидкости (Документ)
- Лабораторная работа - Определение режима течения жидкости (Лабораторная работа)
- Шпоры по гидравлике (Шпаргалка)
- Слёзкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости (Документ)
- Лабораторная работа - Гидромеханика. Определение коэффициента гидравлического трения и коэффициентов местного сопротивления при напорном движении жидкости в трубопр (Лабораторная работа)
- Лабораторная работа №1, вариант 42 «Моделирование стационарного движения жидкости в простой гидравлической системе» (Документ)
n1.doc
Факультет полиграфической техники и технологии
Кафедра "Материаловедение"
Дисциплина "Перенос энергии и массы, основы теплотехники и аэрогидродинамики"
Отчет
по учебно-исследовательской (лабораторной) работе №7
Тема: Определение режима движения жидкости.
Выполнила: студентка -
3 курса очной-заочной формы обучения,
Дата выполнения:
«12» апреля 2009 года
Москва 2009
Введение
Для выполнения лабораторной работы № 7, предварительно изучив теоретическую часть, определили ее основные цели и сформулировали их. Зная цели, мы сформулировали задачи, по достижению которых мы сможем добиться поставленных целей. Зная как должно проходить исследование, мы обосновываем методы исследования. Описали результаты, полученные в ходе пуска установки, рассчитали необходимые параметры, объясняя при этом ход своих рассуждений. Все расчеты поместили в приложение к лабораторной работе, чтобы не загромождать описание результатов. Занесли данные, полученные в ходе измерений и расчетов в таблицы. Сделали выводы по проделанной работе.
Цель (цели) работы
Наблюдение за различными режимами движения жидкости в трубе и определение числа Рейнольдса.
Задачи (этапы) исследования
Включить пуск воды в напорный бак
Открыть главный вентиль на определенное количество делений
Открыть вентиль пуска красящей жидкости
Наблюдать режим движения жидкости и записать в протокол
Измерить среднюю скорость (как минимум 2 раза)
Записать в протокол температуру воды
Повторить предыдущие пункты не менее 2 раз для каждого режима
Вычислить вычисляемые параметры и записать их в протокол
Объект (объекты) исследования (краткая характеристика)
Виртуальная установка для определения режима движения жидкости.
Разработчик: Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий, кафедра ПиАПП.
Метод (методы) исследования (краткая характеристика)
Пуски лабораторной установки, измерение значений наблюдаемых параметров, расчет вычисляемых параметров.
Результаты и их обсуждение
Провели испытания по задачам исследования 1-7 на виртуальной лабораторной установке, изображенной на рис.1.
Рисунок 1 Виртуальная установка для определения режима движения жидкости.
В ходе этого экспериментально установили среднюю скорость движения жидкости v [м/с], визуально определили режим течения жидкости, измерили время ? – время таймера [с], за которое вытекает определенный объем V - объем набранной воды [м3]. Записали при какой температуре t оС проходило исследование. Занесли полученные параметры в Таблицу №1 «Результаты, полученные в ходе наблюдении и вычислений».
Расчетная часть лабораторной работы:
1. Сначала определяем объемный расход жидкости, вычисляя его по формуле
Q=V/? ,
где V – объем набранной воды [м3], ? – время таймера [с].
Объемный расход жидкости показывает, какое количество жидкости протекает через площади живого сечения в единицу времени и измеряется в м3/с. (Приложение П.1.). Определили объемный расход для каждого режима, занесли результаты в табл.№1 «Результаты, полученные в ходе наблюдении и вычислений».
| № опыта | Результаты наблюдений | Вычисленные величины | ||||||||||
| Степень откр. вентиля | Режим | d, м | V, м3 | ?, с | t, оС | S, м2 | Q, м3/с | v, м/с | ?, м2/с | Re | vкр, м/с | |
| 1 | 0,1 | Ламин. | 0,026 | 0,5 | 10,91 | 20 | 0,0005 | 0,046 | 92 | 0,0101 | 236,83 | 901,23 |
| 10,95 | ||||||||||||
| 10,93 | ||||||||||||
| 2 | 0,2 | Ламин. | 0,026 | 1 | 10,2 | 20 | 0,0005 | 0,099 | 192 | 0,0101 | 494,26 | 901,23 |
| 10,08 | ||||||||||||
| 10,12 | ||||||||||||
| 10,133 | ||||||||||||
| 3 | 0,4 | Перех. | 0,026 | 1 | 4,708 | 20 | 0,0005 | 0,215 | 430 | 0,0101 | 1106,93 | 901,23 |
| 4,666 | ||||||||||||
| 4,583 | ||||||||||||
| 4,652 | ||||||||||||
| 4 | 0,5 | Перех. | 0,026 | 1 | 3,625 | 20 | 0,0005 | 0,271 | 542 | 0,0101 | 1395,25 | 901,23 |
| 3,666 | ||||||||||||
| 3,791 | ||||||||||||
| 3,694 | ||||||||||||
| 5 | 0,7 | Турб. | 0,026 | 1 | 2,666 | 20 | 0,0005 | 0,383 | 766 | 0,0101 | 1971,88 | 901,23 |
| 2,625 | ||||||||||||
| 2,541 | ||||||||||||
| 2,611 | ||||||||||||
| 6 | 0,9 | Турб. | 0,026 | 1 | 2,125 | 20 | 0,0005 | 0,480 | 960 | 0,0101 | 2471,29 | 901,23 |
| 2,041 | ||||||||||||
| 2,083 | ||||||||||||
| 2,083 | ||||||||||||
Таблица №1. Результаты, полученные в ходе наблюдении и вычислений.
2. Теперь рассчитываем среднюю скорость движения жидкости, используя следующее отношение:
V=Q/S,
где S – живое сечение потока, т.е. сечение, расположенное нормально к направлению движения жидкости, м/с. (Приложение П.2) и заносим данные в табл.№1.
3. Критерий режима движения (число Рейнольдса), характеризуемый отношением сил инерции к силам внутреннего трения, определяется соотношением
Re= vd/? ,
где d – внутренний диаметр трубы, м;
v – средняя скорость движения жидкости в потоке, м/с;
? - кинематический коэффициент вязкости в потоке.
При температуре t=20 оС, кинематический коэффициент вязкости в потоке ?=0,0101 м2/с. (Приложение П.3). Рассчитали значение и занесли данные в табл.№1.
4. Необходимо рассчитать скорость движения, при которой происходит смена режимов, критическую скорость. Критическая скорость зависит от диаметра трубопровода и коэффициента вязкости жидкости
Vкр=Reкр*?/d,
где Reкр – критическое число Рейнольдса.
В ходе расчетов установили, что Vкр=2320*(0,0101/0,026)=901,23 м/с.
Занесли результат в табл.№1.
Выводы
Провели лабораторную работу, в ходе которой научились определять режимы движения жидкости. Рассчитали следующие параметры: живое сечение потока; объем жидкости, протекающей через площадь живого сечения в ед. времени; среднюю скорость движения жидкости; кинематический коэффициент вязкости. Наблюдая за движением жидкости, визуально определили режимы их движения, а затем рассчитали для каждого из них число Рейнольдса. Установили критическую скорость для испытуемой жидкости Vкр=901,23 м/с.
Список использованных источников
А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 2000, 750 стр.
Приложение
П1.
Сначала определяем объемный расход жидкости, вычисляя его по формуле
Q=V/? ,
где V – объем набранной воды [м3], ? – время таймера [с].
Для ламинарного режима:
Q1=0,5/10,93=0,046 м3/с;
Q2=1/10,133=0,099 м3/с;
2) Для переходного режима:
Q1=1/4,652=0,215 м3/с;
Q2=1/3,694=0,271 м3/с;
3) Для турбулентного режима:
Q1=1/2,611=0,383 м3/с;
Q2=1/2,083=0,480 м3/с.
Записываем полученные результаты в табл.1
П2.
Рассчитываем среднюю скорость движения жидкости, используя следующее отношение:
V=Q/S,
где S – живое сечение потока, т.е. сечение, расположенное нормально к направлению движения жидкости, м/с.
S=?r2=?*d2/4=3.14*0.0262/4=0.0005 м2
Для ламинарного режима:
V1=0,046/0,0005=92 м/с;
V2=0,096/0,0005=192 м/с;
Для переходного режима:
V1=0,215/0,0005=430 м/с;
V2=0,271/0,0005=542 м/с;
Для турбулентного режима:
V1=0,383/0,0005=766 м/с;
V2=0,480/0,0005=960 м/с;
Занесли результаты в табл.№1.
П3.
Определяем критерий режима движения (число Рейнольдса) по формуле
Re= vd/? ,
При температуре t=20 оС, ?=0,0101 м2/с.
Для ламинарного режима:
Re1=92*0,026/0,0101=236,83
Re2=192*0,026/0,0101=494,26
Для переходного режима:
Re1=430*0,026/0,0101=1106,93
Re2=542*0,026/0,0101=1395,25
Для турбулентного режима:
Re1=766*0,026/0,0101=1971,88
Re2=960*0,026/0,0101=2471,29
Занесли результаты в табл.№1
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПЕЧАТИ