Nr ćw. 8 |
Temat: Wyznaczanie krytycznej wartości liczby Reynolds'a |
Grupa: 2A |
|
Piotr Laszczyk |
Data: 30.04.98 |
Cel ćwiczenia :
Celem ćwiczenia była doświadczalna obserwacja i stwierdzenie cech charakterystycznych przepływy laminarnego, przejściowego i turbulentnego w oparciu o wizualizację przepływu w rurach szklanych o różnych średnicach przekroju oraz określenie krytycznych wartości liczby Reynolds'a (Re) obserwowanego przepływu.
Schemat stanowiska:
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 :
|
I |
II |
III |
||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
Temp. wody |
°C |
18 |
|||||
Masa wody |
kg |
0.32 |
0.38 |
0.7 |
0.71 |
1.27 |
1.89 |
Objętość wody |
m3 |
3.2⋅10-4 |
3.8⋅10-4 |
7⋅10-4 |
7.1⋅10-4 |
12.7⋅10-4 |
18.9⋅10-4 |
Czas napełn. |
s |
30 |
|||||
Rodzaj przepł |
|
laminarny |
mieszany |
turbulentny |
|||
Średnica rury |
mm |
12 |
Tabela wielkości obliczonych :
Wydatek przepływu
Prędkość średnia
Liczba Reynoldsa
Współczynnik oporów liniowych
gdzie : K- stała charakterystyczna dla rury. K=0.7⋅10-6cm
d- średnica rury
r- promień rury
Teoretyczny współczynnik oporów liniowych dla przepływów laminarnych
Teoretyczny współczynnik oporów liniowych dla przepływów turbulentnych
|
I |
II |
III |
||||
|
1 |
2 |
1 |
2 |
1 |
2 |
|
Wydatek przepł. Q |
10-5 m3/s |
1.067 |
1.267 |
2.333 |
2.367 |
4.233 |
6.3 |
Prędkość śr. przepł v |
m/s |
0.094 |
0.112 |
0.206 |
0.209 |
0.374 |
0.557 |
Kinemat. wsp. lepk ν |
m2/s |
0.000001006 |
|||||
Liczba Reynoldsa |
Re |
1125 |
1336 |
2461 |
2469 |
4465 |
6645 |
Współcz. oporów liniowych |
λ |
0.065 |
0.06 |
0.048 |
0.048 |
0.039 |
0.035 |
Teoret. wsp. oporów |
λ |
0.057 |
0.048 |
|
|
0.039 |
0.035 |
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