Цель работы. Приобретение навыков по определению режимов течения жидкости в опытных каналах устройств № 3 – 7.
Задание. Определить число Рейнольдса и режим течения жидкости в указанном объекте по варианту, который соответствует последней цифре порядкового номера в групповом журнале (последней цифре номера зачетной книжки – для заочников):
1 – в канале 4
устройства № 3.
2 – в канале 5
устройства № 3.
3 – в канале
постоянного сечения устройства № 4.
4 – в первом участке канала
переменного сечения устройства № 4.
5 – над гребнем
водослива с тонкой стенкой в устройстве № 5.
6 – на пороге
водослива с широким порогом в устройстве № 5.
7 – над гребнем
водослива практического профиля в устройстве № 6.
8 – в щели под щитом
в устройстве № 6.
9 – в середине
безнапорной трубы в устройстве № 7.
0 – в напорной трубе
в устройстве № 7.
Порядок
выполнения работы
1. Скачать «Методические указания по лаборатории Капелька-1 и по лаборатории Капелька-2» (методические указания по соответствующим лабораториям находятся во вкладках "Скачать методические указания, инструкции, патенты"), по ним изучить описание практической работы №4 Определение режима течения жидкости и описание устройства по Вашему варианту и зарисовать таблицу.
2. Посмотреть фильм Презентация учебного гидравлического комплекса Капелька:
3. Найти в фильме фрагмент с демонстрацией течения жидкости в Вашем объекте (в канале или модели сооружения) указанного устройства и секундомером замерить время t с момента начала до полного опорожнения верхнего бака. Записать его значение в табл. в строку 2.
4.
Объем бака принять равным W=750 см3
(стр.1) и в стр.3 определить расход жидкости в объекте: Q=W/t.
5.
Для нахождения площади живого сечения ω (стр.4) исследуемых потоков нужно
использовать фотографии изучаемого устройства и потоков в его каналах и моделях
водопропускных сооружений, которые нужно найти на этом сайте.
На
фото устройств № 3 и 4 значение ω указано на наклейках.
В
устройствах № 5, 6 и 7 опытные каналы имеют прямоугольное сечение, поэтому
площадь живого сечения потока определяется произведением ширины канала b на
глубину h потока в нем (ω = bh).
Значение ширины канала b указывается
на устройствах. Глубина потока h в
заданных сечениях определяется из фотографий потоков с использованием шкал на
них.
6.
В стр. 5 вычислить среднюю скорость течения в объекте V = Q /ω.
7.
Значение диаметра d (стр.6) для
устройств № 3, 4 взять с фотографий их наклеек. Для варианта 4 принять d = 0,7 см.
Для
потоков в устройствах № 5, 6 и 7 гидравлический диаметр определяется через гидравлический
радиус R:
d = 4 R = 4 b h / (b +2 h).
Для
напорной трубы (вар.0) используется формула d
= 2 b h / (b + h).
8.
Принять температуру воды в устройстве равной T = 20 ᵒC (стр.7).
9.
В стр.8 вычислить коэффициент вязкости ν
(это буква «ню»).
10.
В стр.9 вычислить число Рейнольдса Re = Vd/ν.
11.
В стр.10 сравнивается полученное число Re с критическим Reк= 2300 и
делается вывод о виде режима течения в заданном сечении рассматриваемого канала.
12.
Выполняется схема исследуемого канала с зарисовкой структуры потока (линий
тока, завихрений, циркуляционных зон) в нем и указанием геометрических размеров
(d, b, h) канала и потока.
13. Записываются выводы по проделанной работе.
