Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej
Wydział .....BMiI......................
Kierunek ...Mechanika i Budowa Maszyn
Rok akademicki .....2011/2012.
Semestr ............4...................
Ćwiczenia laboratoryjne z Mechaniki Płynów
Ćwiczenie nr ..4....
Temat. Krytyczna liczba Reynolds’a .
Wykonał:
Krzysztof Rajda
Data wykonania ćwiczenia....23.03.2012......
Data przyjęcia sprawozdania..29.03.2012.....
1.Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest określenie krytycznej liczby Reynoldsa Rekr odpowiadającej obserwowanej w naszym doświadczeniu zmianie metastabilnego przepływu laminarnego w turbulentny oraz porównania wyników z danymi w literaturze
2. Przepływ laminarny i turbulentny
W zakresie Re<Rekr obserwuje się stateczny przepływ laminarny. Przepływ laminarny jest to przepływ uwarstwiony (cieczy lub gazu), w którym kolejne warstwy płynu nie ulegają mieszaniu.
W zakresie Re>Rekr, ruch staje się turbulentny . Ruch turbulentny to taki ruch, w którym cząsteczki płynu przemieszczają się po torach kolizyjnych, często kolistych (wirowych). Wykonują one zarówno ruch postępowy, jak i wsteczny, co doprowadza do ich zderzania się i mieszania.
3. Schemat i opis stanowiska pomiarowego.
. Schemat stanowiska pomiarowego.
1 - rura obserwacyjna
2 - dysza barwnika
3 - zawór regulacyjny barwnika
4 - zbiornik zasilający
5 - rotametr
6 - zbiornik wyrównawczy
7 - siatki prostujące
8 - zawór odcinający
9 - termometr
10 - zawór główny
Charakterystyka wzorcowania rotametru
Punkty do wyznaczenia prostej
Dla h=0 to Q=0,7
Dla h=85 to Q=9
Podstawiając te punkty do równania prostej y=ax+b otrzymujemy Q=0,098h+0,7 (y=0,098x+0,7).
| Nr pomiaru |
hkr | Qkr | t |
| [działki] | dm3/min | oC | |
| 1 | 76,5 | 8,2 | 22 |
| 2 | 56 | 6,2 | 21,5 |
| 3 | 53 | 5,9 | 20,5 |
| 4 | 61,5 | 6,7 | 19,5 |
| 5 | 54 | 6 | 19 |
| 6 | 57 | 6,3 | 18,5 |
| 7 | 47 | 5,3 | 17,5 |
Obliczenia dla pomiaru nr 1.
Obliczenie prędkości przepływu
Gdzie:
d=0,021[m]
Kinematyczny współczynnik lepkości wody ν [m2/s] odczytujemy z tablic lub wykresów
dla zmierzonej temperatury wody.
Dla temperatury 22C ν1=0,96*10-6[m2/s]
Obliczenie krytycznej liczby Reynoldsa Rekr według wzoru :