Politechnika Rzeszowska

Laboratorium z mechaniki płynów

TEMAT ĆWICZENIA

Wyznaczanie krytycznej liczby Reynoldsa

CEL ĆWICZENIA

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.

F

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.

IV. Tabela pomiarów

.

Lp.	Temp. wody [ C]	Objętość wody [m ]	Czas przepływu t[s]	Średnica rury d[mm]
1	18	0,001	30	31,5
2	18	0,001	17	31,5
3	18	0,001	13	31,5

V. Obliczenia.

Lepkość

dla 18
C

[
] -wartość odczytana z tablic

Wydatek.

Q=
[
]

Prędkość przepływu

Liczba Reynoldsa.

1.

2.

3.

VI. Tabela wyników.

Lp.	Temp. wody [ C]	Objętość wody V[m ]	Czas przepływu t[s]	Średnica rury d[m]	Wydatek Q[ ]	Liczba Reynoldsa	Uwagi o charakterze przepływu
1	18	0,001	30	0,0315	3,33	1041,9	laminarny
2	18	0,001	17	0,0315	5,88	1817,3	przejściowy
3	18	0,001	13	0,0315	7,69	2391	turbulentny

VII. Wnioski.

Krytyczna liczba Reynoldsa nie jest wartością stałą w różnych warunkach przepływu Zależy ona od: pulsacji przepływającego płynu, rozkładu prędkości przed wlotem do rury, ukształtowanie wlotu rury, drgań i chropowatości rury.

---