Описание рабочего участка лабораторной установки

Лабораторная работа 1.

ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЖИМОВ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В ТРУБЕ.

Цель работы: установить опытные путем наличие
двух режимов движения жидкости.

Описание рабочего участка лабораторной установки.

Различают два вида движения жидкости в каналах: ламинарное (слоистое), когда отдельные струйки не перемешиваются и турбулентное, когда имеются поперечные и продольные пульсации скорости иперемешиваются частицы жидкости из различных струек.

Экспериментальные исследования показали, что потери энергии в потоке на преодоление сопротивления по длине существенно зависят от режима движения жидкости, поэтому изучение режимов и закономерностей, их определяющих,имеет большое значение для практики.

Характеристикой режимов движения служит безразмерное число Рейльдса. Для напорной трубы круглого сечения оно выражается

(1.1)

где V - средняя скорость потока, м/с; d - диаметр трубы, м; n - кинематический коэффициент вязкости, м²/с.

Ламинарный режим потока будет устойчивым для круглых труб при числах Рейнольдса Re < 2320. При Re > 2320 - режим движения турбулентный.

Работа выполняется на универсальном стенде, где в качестве рабочего участка используется прозрачная труба 1 постоянного диаметра (рис.1.1). На входе (сечения I-I) в центральную часть трубы по тонкой трубке 2 подается подкрашенная жидкость, поступающая из бачка 3 при открытии крана 4. В ламинарном режиме окрашенная струйка жидкости течет, не смешиваясь с окружающей ее водой, в турбулентном режиме вода окрашена равномерно. На выходе из прозрачной трубы установлены датчики статического 5 иполного давления 6, соединенные гибкими трубками с пьезометрами. Датчик полного давления (трубка Пито) представляет собой изогнутую под прямым углом трубку, перемещаемую по радиусу сечения трубы при помощи микрометрического винта. Для того, чтобы при этом не изменялась площадь поперечного сечения потока, изогнутая трубка 5 перекрывает сечение 2-2 прозрачной трубы по всему диаметру. Расход воды определяется мерным бачком.