4 Обработка результатов

Во время опытов заполняются столбцы значений l_м, а затем рассчитываются местные скорости u. Средние скорости V_ср получают в результате графической обработки результатов.

По измеренным данным l_м рассчитывают местные скорости согласно формуле (4.1).

(4.1),

где l_м подставляют в мм водяного столба.

На миллиметровой бумаге строят эпюры скоростей для всех трех опытов в одинаковых масштабах. Определяют площадь полученных эпюр и рассчитывают среднюю скорость потока по формуле (4.2)

(4.2),

где d – размер изображения диаметра трубы на эпюре.

Рассчитанную скорость записывают в протокол (таблица 3.2) и отмечают на эпюрах скоростей.

Для каждого варианта опыта рассчитывают число Рейнольдса по формуле (4.3).

(4.3)

1) для первого опыта

Площадь эпюры S = 645

Средняя скорость V_ср = 645/50 = 12,9 м/с

Число Рейнольдса Re = 12,9·0,5/152·10^-5 = 4243

V_ср/V_max = 0,9

2) для второго опыта

Площадь эпюры S = 965

Средняя скорость Vср = 965/50 = 19,3 м/с

Число Рейнольдса Re = 19,3·0,5/152·10^-5 = 6349

V_ср/V_max = 0,89

3) для третьего опыта

Площадь эпюры S = 1193

Средняя скорость Vср = 1193/50 = 23,86 м/с

Число Рейнольдса Re = 23,86·0,5/152·10^-5 = 7849

V_ср/V_max = 0,91

5 Анализ полученных результатов и вывод

В первом опыте, сравнивая полученное число Рейнольдса с критическим, получаем в первом случае (при Re = 725<2300) ламинарное течение, а во втором – турбулентное

(при Re = 4875>2300).

Во втором опыте по числу Рейнольдса определяем течения как турбулентные, так как Re значительно больше 2300(4243, 6349,7849), отношения средних скоростей к максимальным составляют 0,9; 0,89; 0,91.

Вывод: в ходе работы научились рассчитывать среднюю скорость потока воздуха, число Рейнольдса для потока и определять тип потока, исходя из значения числа Рейнольдса.

6 Список литературы

1. Киселев П.Г. Гидравлика. Основы механики жидкости. - М.: Энергия, 1980. - 360 с.