Порядок выполнения работы

При выполнении работы проводятся три опыта:

- установление устойчивого ламинарного движения жидкости и определение числа Рейнольдса Re (подкрашенная струйка жидкости не должна перемешиваться с соседними слоями по всей длине трубы);

- определение критического числа Рейнольдса Re_к при переходе от ламинарного режима движения жидкости к турбулентному;

- установление устойчивого турбулентного движения жидкости и определение числа Рейнольдса Re (подкрашенная струйка жидкости должна перемешиваться с потоком).

Рис. 5. Схема экспериментальной установки для изучения режимов движения жидкости

Схема экспериментальной установки изображена на рисунке 5. К напорному баку Б₂ присоединена горизонтальная стеклянная труба СТ с внутренним диаметром d. Уровень воды в баке Б₂ поддерживается постоянным за счёт её подачи насосом из бака Б₁ (на схеме не изображён) и холостого слива СХ. Подкрашенная жидкость поступает в трубу СТ из малого бачка МБ через гибкую трубку, подсоединённую к установленной на входе в трубу СТ тонкой стеклянной трубке. С помощью краника Кр добиваются соответствия скоростей течения подкрашенной жидкости и потока воды в трубе СТ.

Установление различных режимов течения жидкости добиваются с помощью шарового крана К₁.

Значение средней скорости течения жидкости V в трубопроводе при определении числа Рейнольдса Re вычисляют из уравнения расхода:

Q = VS. (1.3)

Расход жидкости Q определяется объёмным способом:

Q = , (1.4)

Время засекается по секундомеру (выдаётся на время проведения эксперимента), а объём определяется по рискам на водомерной трубке ВТ2. Рычаг ПР при этом установлен в крайнее правое положение (при таком положении рычага подкрашенная жидкость будет сливаться в канализацию, а не циркулировать внутри установки). Опыт проводится при закрытом кране К₂ (см. рис. 1).

После установления необходимого режима течения жидкости в стеклянной трубе СТ (устанавливается визуально), одновременно с включением секундомера закрывается кран К₇. После установления времени наполнения определённого объёма жидкости кран К₇ открывается и вода сливается из мерного бачка Б₄. Далее всё повторяется для следующего опыта.

Температура воды определяется по установленному на трубе термометру Т (см. рис. 1).