Мета лабораторної роботи

1. Візуально ознайомитися із змінами, що відбуваються в потоці рідини за зміни режиму руху.

2. Визначити експериментально режими течії рідини.

3. Розрахувати критичне число Рейнольдса.

Опис установки

Установка (рис. 2.1) складається з резервуара 4 з мірним склом 5, прозорої труби 3, витратоміра 1, регулюючого вентиля 2, труби для подачі забарвленої рідини 7, трубопроводу для подачі води 11 з вентилем 10. Труба 6 запобігає переповненню резервуара 4.

Рис.2.1 ‑ Принципова схема установки для визначення режиму течії рідини

Порядок виконання роботи

1. Заповнити резервуар 4 водою, виміряти її температуру.

2. Плавно відкриваючи вентиль 2, встановити мінімальну витрату води при закритому вентилі 10.

3. Вентилем 8 встановити подачу забарвленої рідини тоненьким струменем. Витрату рідини замірюють за шкалою 5, на якій одна поділка відповідає 0,001 м³. Маніпулюючи вентилем 2, встановити наступні режими течії рідини:

а) ламінарний режим ‑ забарвлений струмінь є чітко видимий у потоці води, що рухається, і не коливається;

б) перехідний режим ‑ забарвлений струмінь коливається і частково розмивається;

в) турбулентний режим ‑ струмінь забарвленої рідини повністю розмивається. Дослід виконується за повністю відкритим вентилем 2 і при заповненому резервуарі 4.

4. За показниками водоміра 1 визначити секундні витрати рідини (води).

5. Для кожного режиму зробити не менше двох спостережень.

6. Після закінчення дослідів необхідно спорожнити резервуар 4 для чого перекрити вентилі 8 та 10.

Дані для розрахунку: внутрішній діаметр прозорої труби d_в=25 мм.

Обробка результатів досліду

1. За показниками водоміра 1 і тривалістю досліду визначають секундні витрати води, м³/с:

,

де V ‑ об'єм води в м³, що був витрачений за τ секунд.

2. Значення швидкості в кожному досліді визначають з рівняння витрат:

.

4. Визначають критерій Рейнольдса:

, або .

Результати досліду та розрахункові значення заносять у табл. 2.1.

Таблиця 2.1 ‑ Дослідні та розрахункові значення до лабораторної роботи

№ дос-ліду	Пове-дінка фарби в по-тоці	Режим за спосте-режен-ням	Пока-зання водо-міра, V, м3	Трива-лість дослі-ду, , с	Витра-ти рі-дини, Q, м3/с	Швид-кість рідини, , м/с	Число Re	Режим за числом Re
1
2
3

Значення кінематичного коефіцієнта в'язкості води ν, у залежності від температури, наведені в табл. 2.2.

Таблиця 2.2 ‑ Кінематичний коефіцієнт в'язкості води, ν10⁸ м²/с

t	ν	t	ν	t	ν	t	ν	t	ν
0 1 2 3 4 5	179 173 167 162 157 152	6 7 8 9 10 11	147 143 139 135 131 127	12 13 14 15 16	124 121 118 115 112	17 18 19 20 22	109 106 104 101 99	24 26 28 30 35	92 83 84 80 73