Визначення числа рейнольдсу та режиму руху повітря
Звіт з лабораторної роботи №5
Виконав: студент гр. ГГ-09-2 ______________ //
Мета роботи- закріпити навички роботи з вимірювальними приладами та обробки результатів вимірювань, навчитися визначати режим руху повітря у виробках.
Рух повітря будь-яким каналом може бути ламінарним або турбулентним. Режим руху повітря в повітропроводі визначається за допомогою спеціального критерію – числа Рейнольдса
де: v – середня швидкість руху повітря у повітроводі, м/c; ν - кінематична в'язкість повітря, ν = 1,5 10 -5 м 2 / с; D – гідравлічний діаметр повітропроводу, м.
де: S та P – відповідно площа, м 2 і периметр, м поперечного перерізу повітропроводу.
Експериментально встановлено, що у гладких трубах при Re ≥ 2300 стійкий турбулентний рух, а при Re n (26)
де: h - Депресія повітропроводу; R - аеродинамічний опір тертя в повітропроводі; Q - кількість повітря, що проходить по повітропроводу, м3 / c;
n – показник ступеня, що залежить від режиму руху повітря: при ламінарному режимі n = 1, при турбулентному n = 2.
Таким чином, визначивши значення n у формулі (26), можна встановити, в якому режимі рухається повітря.
Показник ступеня n у формулі (26) визначається логарифмуванням рівняння (26) і підстановкою в отриманий вираз двох пар відповідних значень h1, Q1 і h2, Q2 . Тоді за постійного значення R
Віднімаючи з першого рівняння друге, отримаємо
При виконанні лабораторної роботи вимірювання величини депресії h1 і h2 виконуються на ділянках 3-4 або 5-6. Кожен з цих ділянок прямолінійний, по всій довжині має постійну площу поперечного перерізу і закріплений однаковим кріпленням. Тому єдиним видомопору руху повітря цих ділянках є аеродинамічний опір тертя R. Оскільки швидкість руху повітря по всій довжині кожного з цих ділянок постійна, то зміна швидкісної депресії тут відсутня. Тому депресія, витрачається подолання опору ділянки, дорівнює виміряної у цій ділянці статичної депресії, тобто. h ст 3-4 = h спр 3-4 і h ст 5-6 = h спр 5-6 (формули (8) і (9)).
Одночасно із виміром статичної депресії на досліджуваній ділянці 3-4 або 5-6 виконується вимір статичної депресії на вході в установку h ст 0-1 для того, щоб визначити кількість повітря, що надходить у колектор моделі (див. роботу 3). Якщо при цьому шибер 2 повністю закритий, то все повітря, що надходить в колектор, піде по верхній гілки і, отже, ділянкою 3-4, а якщо закритий шибер 1 - нижній гілки і ділянці 5-6.
При відомій кількості повітря середня швидкість його руху у будь-якому перерізі моделі визначається за формулою
де: Q i - Витрата повітря в i-му перерізі моделі, м 3 / с; S i - площа цього перерізу, м 2 приймається за табл.1.
| Гілка моделі | Ділянка, на якій виробляється замір | Вигляд вимірюваної депресії | Фактор приладу, Км | Показник спирту, Пс | Показання приладу | Депресія h, мм вод. ст. | Перекриття, % |
| Положення меніска в трубці приладу | Підйом рівня рідини hн, мм | ||||||
| Початкове h0, мм | Кінцеве hк, мм | ||||||
| верхня | 0 – 1 | Статична | 0,2 | 0,99524 | 18,9 | ||
| 3 – 4 | 0,4 | 4.4 | |||||
| 2 – 3 | 22,3 | ||||||
| 0 – 1 | 0,2 | 16,1 | |||||
| 3 – 4 | 0,4 | 3,6 | |||||
| 2 – 3 | 18,3 | ||||||
| 0 – 1 | 0,2 | 6,4 | |||||
| 3 – 4 | 0,4 | 0,8 | |||||
| 2 – 3 | 6,8 | ||||||
| 0 – 1 | 0,2 | 3,8 | |||||
| 3 – 4 | 0,4 | 0,4 | |||||
| 2 – 3 | 3,6 | ||||||
| нижня | 0 – 1 | Статична | 0,2 | 17,7 | |||
| 5 – 6 | 0,4 | 21,5 | |||||
| 1 – 5 | 41,0 | ||||||
| 0 – 1 | 0,2 | 12,9 | |||||
| 5 – 6 | 0,4 | 15,1 | |||||
| 1 – 5 | 32,2 | ||||||
| 0 – 1 | 0,2 | 7,6 | |||||
| 5 – 6 | 0,4 | 8,0 | |||||
| 1 – 5 | 16,3 | ||||||
| 0 – 1 | 0,2 | 4,0 | |||||
| 5 – 6 | 0,4 | 3,6 | |||||
| 1 – 5 | 8,0 |
| Досліджувана гілка моделі | Положення регулюючого шиберу | Розмір статичної депресії, мм. вод. ст. | Витрата повітря на ділянці Q m-n, м 3/с | Середня швидкість руху повітря на ділянці V m-n, м/c | Число Рейнольдса Re | Показник ступеня n | |
| h ст 0-1 | h ст m – n | ||||||
| Верхня | Ш1 відкрито | 18,9 | 4,4 | 0,036 | 18,0 | 75428,6 | 3,1 |
| Ш1 прикритий | 6,4 | 0,8 | 0,021 | 10,5 | 44000,0 | ||
| Нижня | Ш1 відкрито | 17,7 | 21,5 | 0,035 | 20,6 | 80438,1 | 2,4 |
| Ш1 прикритий | 7,6 | 8,0 | 0,023 | 13,4 | 52323,8 |
1. Обчислення гідравлічного радіусу
2. Обчислення частки повітря
3. Обчислення швидкості
4. Визначення витрати повітря на ділянці
5. Середня швидкість на ділянці
6. Визначення числа Рейнольдса:
7. Визначення показника ступеня n
У ході лабораторної роботи було визначено, що у моделі режим руху повітря турбулентний. Також було знайдено число Рейнольдс. Було визначено показник ступеня n, теоретичне значення якого при турбулентному режимі = 2. обчислене значення приблизно дорівнює теоретичному.
| наступна лекція = = gt; | ||
| Консолідація з урахуванням ідей лібералізму неможлива оскільки лібералізм — ворог свободи. | Вибір деаераторів живильної води |