LABORATORIUM : MECHANIKA PŁYNÓW |
||
|
Temat: Określenie wartości krytycznej liczby |
Ćw. nr: 6 |
|
Nazwisko i imię:
|
IMiR III r. Grupa : 5 |
|
|
Podgrupa : 5A |
Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest doświadczalna obserwacja i stwierdzenie cech charakterystycznych przepływu laminarnego, przejściowego i turbulentnego w oparciu o wizualizację przepływu w
rurach szklanych o różnych średnicach oraz określenie krytycznej wartości liczby Reynoldsa.
Schemat stanowiska pomiarowego.
Zbiornik ciśnieniowy
Przewód doprowadzający wodę
Przewód odprowadzający wodę
Przegroda przelewowa
Przegroda tłumiąca
Termometr
Wąż
Zawór
Rura szklana
Zawór regulacyjny
Biały ekran
Zbiornik mierniczy
Podstawa
Tabela wielkości mierzonych
Numer pomiaru |
- |
I - laminarny |
II - przejściowy |
III - turbulentny |
|||
|
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
Temperatura T |
[oC] |
18 |
18 |
18 |
18 |
18 |
18 |
Masa wody m. |
[kg] |
0,23 |
0,11 |
1,09 |
1,20 |
1,75 |
1,65 |
Objętość wody V |
[l] |
0,23 |
0,11 |
1,09 |
1,20 |
1,75 |
1,65 |
Czas napełniania t |
|
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
60 |
Rodzaj przepływu |
|
Laminarny |
Przejściowy |
Turbulentny |
|||
Inne dane |
|
d=12 mm. |
Wydatek przepływu:
Prędkość średnia:
Liczba Reynoldsa:
4. Tabela wyników
Nr pomiaru |
I - laminarny |
II - przejściowy |
III - turbulentny |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Wydatek przepływu Q |
10-3 [m3/s] |
7,67 |
3,67 |
3,63 |
4 |
58,3 |
55 |
Prędkość śr. przepływu v |
[m/s] |
0,0381 |
0,0182 |
0,180 |
0,199 |
0,29 |
0,274 |
Kinem. wsp. lepkości ν |
[m2/s] |
0,0000001126 |
|||||
Liczba Reynoldsa |
- |
5414 |
2586 |
25577 |
28277 |
41208 |
38934 |
Wsp. oporów liniowych λ |
|
0,0364 |
0,0467 |
0,024 |
0,0234 |
0,0217 |
0,0219 |
λ=0,0096+4*
, gdzie r=0,008 m. - śr. rury
k=0,7*10-6 cm - stała char. dla materiału rury,
5. Wnioski.
W przypadku przepływu laminarnego tak jak zakładaliśmy liczba Reynoldsa Re~2320 i wahała się koło tej wartości.
W przypadku przepływu przejściowego liczba Reynoldsa waha się w granicach 25000 do 28000, gdzie na ćwiczeniu przepływ zmienił się z laminarnego na prawie turbulentny.
Natomiast dopiero przy liczbie Reynoldsa ok. 50000 i odrobinę mniej przepływ wykazywał wyraźnie cechy przepływu turbulentnego, tzn. widoczne były podczas przepływu zaburzeniu strugi atramentu. Moim zdaniem doświadczenie przeprowadzone zostało poprawnie.