2015-10-14
258
Различают два основных режима течения жидкости: ламинарный (слоистый) и турбулентный (вихревой). При ламинарном режиме частицы жидкости движутся по параллельным траекториям без перемешивания, поэтому поток имеет слоистую структуру, т.е. жидкость движется отдельными слоями. Турбулентное движение характеризуется пульсацией давления и скоростей частиц, что вызывает интенсивное перемешивание жидкости в потоке, т.е. вихревое движение.
Для визуализации течений применяют меченые частицы (например, частицы алюминия) или окрашенные (например, чернилами или тушью) струйки, которые показывают траектории движения множества частиц жидкости. Они еще называются линиями тока, если течение установившееся.
Критерием режима течения является число Рейнольдса
где v– средняя скорость потока, м/с;
d – внутренний диаметр трубы (канала), м;
n – кинематический коэффициент вязкости жидкости, м2/с.
В инженерной практике режим определяют путем сравнения числа Рейнольдса Rе с его критическим значением Rек, 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 ³ Rе к.
|
|
|
Рис. 4.1 Схема установки Рейнольдса
1 – бак с жидкостью, 2 – бак с подкрашенной жидкость, 3 – вентиль 4 – стеклянная труба, 5 – пьезометры, 6 – вентиль, 7 – мерное ведро.
Порядок выполнения.
1 – открыть вентиль3, а затем, плавно открывая вентиль 6 установить ламинарное движение жидкости. При этом необходимо, чтобы был максимальный расход жидкости, при ламинарном движение.
2 – снять показаний пьезометров.
3 – замерить расход.
4 – установить момент перехода режима с ламинарного на турбулентный и повторить пункты 2,3.
5– установить турбулентный режим увеличив расход жидкости и выполнить действие пунктов 2,3.
6 – установить момент перехода режима с турбулентного на ламинарный и повторить пункты 2,3.
7– произвести расчеты и заполнить таблицу. Для одного опыта расчеты записать подробно.
8 - построить графики зависимости h = f(v).
9 – записать выводы.
Таблица 4.1
| № | Режим течения жидкости | Диаметр d, м | Площадь S, м2 | Измерительный объем (V), м3 | Время, t с | Q, м3/с | Т, °C | ʋ, м2/с | v, м/с | Re |
| ламинарный | ||||||||||
| момент перехода | ||||||||||
| турбулентный | ||||||||||
| момент перехода |
