Wyznaczanie krytycznej liczby Reynoldsa
Celem ćwiczenia jest wyznaczenie krytycznej liczby Ryynoldsa podczas przepływu w rurze o przekroju kołowym i porównanie otrzymanych wyników z wynikami umieszczonymi w literaturze.
I. Wstęp.
Liczba Reynoldsa jest jedną z tzw. Liczb kryterialnych wyrażających podobieństwo ruchu płynów. Liczba Reynoldsa wyraża stosunek siły bezwładności:
F
do siły tarcia wewnętrznego.
R=
Jeżeli liczba Reynoldsa jest dostatecznie niska, to siły tarcia wewnętrznego są na tyle duże w porównaniu z siłami bezwładności, że drobne zaburzenia są tłumione. Ruch płynu jest zatem stateczny. Przy wzroście liczby Reynoldsa ilość energii przechodzącej od przepływu głównego do pobocznego zwiększa się. Przy pewnej wartości liczby Reynoldsa ilość tej energii przekracza ilość rozpraszaną przez siły lepkości. Przepływ traci stateczność i struktura przepływu staje się turbulentna.
II. Schemat stanowiska.
1-szklana rura
2-zbiorniczek z
cieczą barwiącą
3-wodomierz
4,5-zawory
III. Przebieg ćwiczenia.
1.
Wydatek stosunkowo mały.
Struga tuszu jest linią ciągłą.
2.
Wydatek zwiększony
Struga tuszu faluje
3.
Wydatek krytyczny
Struga tuszu rozrywa się jednocześnie mieszają się z wodą w całej objętości.
.
Lp.
Temp. wody
[ C]
Objętość wody
[m]
Czas przepływu
t[s]
Średnica rury
d[mm]
1
18
0,001
30
31,5
2
17
3
13
V. Obliczenia.
Lepkość
dla 18C
[] -wartość odczytana z tablic
Wydatek.
Q=[]
Prędkość przepływu
Liczba Reynoldsa.
VI. Tabela wyników.
V[m]
d[m]
Q[]
Liczba Reynoldsa
Uwagi o charakterze przepływu
0,0315
3,33
1041,9
laminarny
5,88
1817,3
przejściowy
7,69
2391
turbulentny
...
LaSylka