Общие сведения

СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ОПНН, доцент Зам. директора по учебной работе,

______________Н.М. Захаров _______________Ф.М. Хазиев

______________ _______________

Методические указания к лабораторной работе № 4

Определение критического числа Рейнольдса

Дисциплина "Процессы и аппараты химической технологии.

Часть I – Гидравлика"

СОГЛАСОВАНО РАЗРАБОТАЛ

Инженер по охране труда Доцент кафедры ОПНН

_____________Г.В. Мангуткина ______________Р.Г. Худайдатов

_____________ ______________

Салават

Изложена физическая сущность определения критического числа Рейнольдса и теория по уравнению Рейнольдса. Приведены инструкции по выполнению лабораторной работы по дисциплине "Процессы и аппараты химической технологии. Часть I – Гидравлика".

Методические указания предназначены: для студентов специальности 240801 "Машины и аппараты химических производств", 240403 "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов"; для студентов-бакалавров направления 241000 «Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии», профиль "Машины и аппараты химических производств"; направления 240100 «Химическая технология», профиль "Химическая технология природных энергоносителей и углеродных материалов" всех форм обучения.

© Филиал ФГБОУ ВПО Уфимского государственного нефтяного технического

университета в г. Салавате 2012.

Лабораторная работа № 4 (2 часа)

Определение критического числа рейнольдса

Цель работы: Визуальное наблюдение ламинарного и турбулентного режимов; проверка визуальных наблюдений подсчетом числа Рейнольдса; определение критической скорости и критического числа Рейнольдса.

Общие сведения

При течение жидкости в трубах и каналах наблюдается два различных режима движения: ламинарный и турбулентный.

Ламинарнымназывается такой режим, при котором поток жидкости движется отдельными струйками или слоями, причем траектории отдельных частиц жидкости между собой не пересекаются, а линии тока совпадают с траекториями частиц. Траектория частиц – это путь, проходимый частицей за некоторый промежуток времени.

Турбулентныйрежим характеризуется беспорядочным движением. Линия тока – это линия, соединяющая частицы, векторы скоростей которых являются касательными к этой линии в данный момент времени.

Наряду с основным поступательным течением жидкости вдоль трубопровода наблюдается незакономерное, поперечное перемещение и завихрения отдельных объемов, которые приводят к интенсивному перемещению жидкости в трубопроводе.

Траектория частицы представляет очень сложные кривые: истинная скорость частицы в данной точке потока каждое мгновение меняется по величине и направлению.

Экспериментальные исследования режимов движения установили, что на характер течения жидкости влияют скорость движения, свойства жидкости (главным образом вязкость) и характерный линейный размер. Комплекс, объединяющий эту зависимость, получил название критерия Рейнольдса.

Число Рейнольдса, при котором происходит переход от ламинарного режима течения жидкости к турбулентному называется критическим. Критическое число Рейнольдса для трубы круглого сечения составляет Re_кp = 2330.

Движение жидкости ламинарное, если Re < Re_кp.

Турбулентное, если Re > Re_кp.

Следует иметь в виду, что при числах Re = 2000 ¸ 3000 могут иметь место и турбулентный и ламинарный режимы.