Лабораторный курс гидравлики (механика жидкости и газа). Полякова Л.Е - 21 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Лабораторная работа №8
ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРИИ ЛАМИНАРНОГО
ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ
Цель работы: Провести экспериментальную проверку
теории ламинарного движения жидкости в трубе.
Основные положения
При ламинарном движении жидкости в трубе
теоретический закон сопротивления выражается формулой
Пуазейля:
так как
Здесь l – длина трубы;
υ - кинетический коэффициент
вязкости воды; V - объем жидкости, протекающей по трубе
за промежуток времени t; d - диаметр трубы; g =9,81 м/с
2
; π
= 3,14.
Представим коэффициент вязкости в явном виде
Определив экспериментально все величины,
входящие в формулу, можно рассчитать
υ и сопоставить со
значением
υ, рассчитанным по другой эмпирической
формуле Пуазейля:
41
Если различия между значениями кинематического
коэффициента вязкости, определяемыми двумя различными
способами, будут не достоверны, то это может означать
только одно: справедливость теоретического закона
сопротивления Пуазейля.
Потери удельной энергии в горизонтальной трубе
постоянного диаметра между сечениями I и II определяются
из уравнения Бернулли.
Следовательно, h
w
= h.
Рис. 35. Установка для опытной проверки теории
ламинарного движения жидкости: 1-вентиль подачи воды; 2-
напорный бак; 3-термометр; 4 –трубопровод; 5-вентиль
регулирующий; 6-мерный бак.
42
,
128432
32
32
42222
tgd
lV
dtgd
lV
wgd
lQ
gd
Ul
h
w
π
υ
π
υ
υ
υ
===
⋅
⋅
⋅
=
.
4
;;
2
d
w
w
Q
U
t
V
Q
π
===
.
128
4
V
l
tdgh
М
⋅
=
π
υ
.,
00022,033,01
0178,0
2
00
с
см
tt ++
=
υ
.
22
2
22
2
2
11
1 w
h
g
UP
Z
g
UP
Z +++=++
γγ
где Z
1
=Z
2
– труба горизонтальная,
- труба постоянного диаметра,
−=h
P
γ
1
пьезометрическая высота в
сечении I
;
−
=0
2
γ
P
слив в атмос
ф
е
ру
. 
                   Лабораторная работа №8                                     Если различия между значениями кинематического
   ОПЫТНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРИИ ЛАМИНАРНОГО                                 коэффициента вязкости, определяемыми двумя различными
           ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ                                           способами, будут не достоверны, то это может означать
                                                                       только одно: справедливость теоретического закона
Цель работы: Провести экспериментальную проверку                       сопротивления Пуазейля.
теории ламинарного движения жидкости в трубе.                                 Потери удельной энергии в горизонтальной трубе
                     Основные положения                                постоянного диаметра между сечениями I и II определяются
                                                                       из уравнения Бернулли.
      При ламинарном движении жидкости в трубе
теоретический закон сопротивления выражается формулой                                       P1       U 12               P2       U 22
                                                                                Z       +        +        = Z       +        +        + hw.
Пуазейля:                                                                           1
                                                                                            γ        2g
                                                                                                                2
                                                                                                                        γ        2g

          32 ⋅ υ ⋅ l ⋅ U   32 υ lQ    32 υ lV 4    128 υ lV                                                                  - труба постоянного диаметра,
  hw =                   =         =             =           ,   где Z1=Z2 – труба горизонтальная,
               gd  2
                           gd w2
                                     gd t π d
                                         2     2
                                                    gd 4 π t
так как
                                                                  P1      пьезометрическая высота в                              P2
                     V     Q      πd 2                                 =h−сечении I;                                                  =0−слив в атмосферу.
                 Q = ;U = ; w =        .                          γ                                                              γ
                     t      w      4
 Здесь l – длина трубы; υ - кинетический коэффициент                   Следовательно, hw = h.
вязкости воды; V - объем жидкости, протекающей по трубе
за промежуток времени t; d - диаметр трубы; g =9,81 м/с2; π
= 3,14.
        Представим коэффициент вязкости в явном виде
                     h М g π td 4
                    υ =           .
                      128 l ⋅ V
      Определив   экспериментально     все   величины,
входящие в формулу, можно рассчитать υ и сопоставить со
значением υ, рассчитанным по другой эмпирической
формуле Пуазейля:
                                                                             Рис. 35. Установка для опытной проверки теории
                                   0,0178             см 2             ламинарного движения жидкости: 1-вентиль подачи воды; 2-
                       υ=                           ,      .
                          1 + 0,33 0 t + 0,00022 0 t с                 напорный бак; 3-термометр; 4 –трубопровод; 5-вентиль
                                                                       регулирующий; 6-мерный бак.
                                41                                                                  42

Страницы