Лабораторная работа № 4 определение режима течения

Цель работы:_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Теория вопроса:______________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Порядок выполнения работы

1. Создать в канале 4 течение жидкости (рис. 4.1а, методические указания) при произвольном наклоне устройства № 3 от себя.

2. Измерить время перемещения уровня воды в баке на некоторое расстояние S и снять показания термометра t, находящегося в устройстве № 1.

3. Подсчитать число Рейнольдса по формуле, указанной в табл. 4.1.

4. Повернуть устройство в его плоскости на 180º (рис. 4.1б) и выполнить операции по п. 2, 3.

5. Сравнить полученные значения чисел Рейнольдса между собой и затем на основе сравнения с критическим значением сделать вывод о режиме течения.

Обработка опытных данных. Выполнение расчетов

Данные опытов и расчетов свести в таблицу 4.1

Таблица 4.1

№	Наименование величин	Обозначения, формулы	№ опыта
			1	2
1	Изменение уровня воды в баке, м	S
2	Время наблюдения за уровнем, с	τ
3	Температура воды, ºС	t
4	Коэффициент кинематической вязкости воды м2/с	λ
5	Объем воды, поступившей в бак за время м3	W
6	Расход воды, м3/с	Q=W/ τ
7	Средняя скорость течения в канале, м/с	U=Q/ω
8	Число Рейнольдса	Re=U*d/ν
9	Название режима течения

Выводы: __________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

1. Дайте определение ламинарного и турбулентного режимов движения.

2. От каких факторов зависит режим течения жидкости?

3. Как определяется критерий Рейнольдса?

4. Что такое «критическое число Рейнольдса», какова его величина?

5. Что такое «критическая скорость»?

6. Объясните понятия верхней и нижней критических скоростей.

7. Какова размерность числа Рейнольдса?

8. Что называется вязкостью жидкости?

9. Как связаны динамическая и кинематическая вязкости, каковы их размерности?

10. Напишите уравнения гипотезы Ньютона и поясните значение его членов.

11. Что такое «неньютоновская жидкость»? Приведите примеры таких жидкостей, используемых в строительстве.

12. Напишите формулу Бингама-Шведова и поясните значение её членов.

13. Нарисуйте эпюры скоростей ламинарного и турбулентного течений, а также эпюру напряжения трения при ламинарном движении в трубе.

14. От каких факторов зависит вязкость жидкостей?

Расположите их в порядке важности.

15. Как меняется динамическая вязкость жидкости при нагреве?

16. Как меняется кинематическая вязкость жидкости при нагреве?

17. Как меняется кинематическая вязкость газа при нагреве?

18. Как изменится критическая скорость жидкости в трубе при увеличении диаметра трубы вдвое?

19. Как изменится критическое число Рейнольдса жидкости, текущей в трубе, при увеличении диаметра трубы вдвое?

20. Каков физический смысл критерия Рейнольдса?

21. Какова связь средней и максимальной скоростей частиц в трубе при ламинарном и турбулентном движении?

22. Что такое «ядро потока»?

23. Что такое «пограничный слой»?

24. Какова структура пограничного слоя и отчего зависит его толщина?

25. Как определить число Рейнольдса для каналов некруглого сечения?

26. В какой из жидкостей разной вязкости, текущей по трубам одного диаметра, будет больше критическая скорость?

27. Какая форма поперечного сечения трубы с одинаковой площадью имеет максимальный гидравлический радиус?