Заготовка к лабораторной работе №1

По дисциплине: Гидравлика _______________

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: Определение вязкости жидкости

Выполнил: студент гр.НГ-10-2 ______________ / Хамидов О.Ф./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

ПРОВЕРИЛА: __________________ / Герасименко А.А./

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

Цель работы: Определение кинематического коэффициента вязкости.

Краткие теоретические сведения:

Вязкостью называется свойство флюида (жидкости или газа) обладать внутренним трением. Вязкость характеризуется динамическим коэффициентом вязкости , входящим в качестве физической константы в формулу закона Ньютона – основного закона внутреннего трения в жидкостях и газах:

. (1.1)

где - касательное напряжение внутреннего трения; - скорость движения жидкости; - нормаль к вектору скорости.

Динамический коэффициент вязкости измеряется в Паскаль - секундах (Па*с), т.е. в ньютон - секундах на квадратный метр () в единицах СИ, или в пуазах () в физической системе единиц. Кинематический коэффициент вязкости определяется по следующей формуле:

.(1.2)

и измеряется в квадратных метрах на секунду () в единицах СИ, или в Стоксах () в физической системе единиц; здесь - плотность жидкости.

Вязкость флюидов зависит от температуры: с ее увеличением динамический коэффициент у жидкостей уменьшается, а у газов возрастает.

Вязкость жидкостей измеряется вискозиметрами. В работе используется вискозиметр Энглера (ГОСТ 1532-54). С его помощью косвенным путем определяют кинематический коэффициент вязкости жидкостей, вязкость которых выше, чем у воды. Для этого вводится специальная единица, именуемая градусом ВУ (или градусом Энглера).

. (1.3)

где t – время истечения из вискозиметра Энглера 200 исследуемой жидкости при заданной температуре; - водное число (время истечения из данного вискозиметра 200 дистиллированной воды при температуре ).

Для перевода градуса ВУ в квадратный метр на секунду применяют эмпирическую формулу:

Описание и схема установки:

Вискозиметр Энглера (рис.1) состоит из двух помещённых один в другой сосудов 4 и 6, установленных на подставке 8. В дни­щах обоих сосудов просверлены отверстия, в которые вставлена и закреплена трубка 10 с калиброванным диаметром; её отверстие пе­ред опытом закрыто стержнем 2. Эта трубка выполняет роль насадка для внутреннего сосуда 4, из которого вытекает исследуемая жид­кость.

Пространство между сосудами заполняют водой, подогрев которой позволяет установить температуру ис­следуемой жидкости, кон­тролируемую термометром 3, вставленным в отверстие крышки внутри сосуда. Температура воды в наруж­ном сосуде контролируется термометром 1. Равномер­ность подогрева сосуда 4 обеспечивается помешива­нием воды мешалкой 5. Под отверстие устанавливается мерная колба 9.

При подготовке при­бора к опыту с внутреннего сосуда снимают крышку и при закрытом отверстии в него наливают исследуемую жидкость так, чтобы её свободная по­верхность касалась трех штырей 7, припаянных к стенкам сосуда, при этом обеспечивается вертикальное положение оси прибора. Ре­гулировочные винты расположены на подставке 8.

Порядок выполнения работы

1. Собрать и установить прибор вертикально.

2. Вставить запорный стержень 2 в отверстие трубки 10

3. Налить в сосуд 4 около 0.4 л исследуемой жидкости.

4. Налить около 0.5 л воды в сосуд 6.

5. Подогреть исследуемую жидкость до заданных значений темпе­ратуры.

6. Поднять -запорный стержень, одновременно запустив секундо­мер.

7. Наблюдать за стекающей струйкой, направляя её по стенке рас­ширенной части мерной колбы во избежание ценообразования.

8. Остановить секундомер в момент достижения уровнем жидкости отметки 200 см мерной колбы и записать время истечения. Чтобы исключить случайные ошибки в процессе измерений, для каждой температуры опыт следует повторить три раза, а затем по получен­ным значениям времени истечения определить его среднюю ариф­метическую величину.

Таблица измерений и расчетов:

Nопыта	ϴºС	t, с	ВУ		,