1, 2, 3, 4 – Вентиляторы; 5 – исследуемая труба; 6 – шайба статического давления;
7 – координатник с мерной линейкой; 8 – трубка Пито; 9 – микроманометр с наклонной трубкой.
Рисунок 4.2 - Схема установки
Установка
(рисунок 4.2) представляет собой четыре
вентилятора 1,2,3,4, соединенных
последовательно и параллельно, два
шибера ш1, ш2 для переключения потоков,
исследуемую трубу 5 диаметром 5 см, шайбу
статического давления 6, трубку Пито 8
на координатнике 7 с мерной линейкой,
микроманометр с наклонной трубкой 9.
1) Перед проведением опытов на установке измерить температуру, барометрическое давление и влажность воздуха. По полученным результатам с помощью номограмм определить плотность воздуха ρ и коэффициент кинематической вязкостиν.
2) Установить на микроманометре 9 требуемый коэффициент км
3) Последовательно передвигая координатник с трубкой Пито измерять lм на расстояниях r = 0, 5, 10, 15, 20, 23 мм от оси трубы 5 в следующих продувках:
– включены вентиляторы 1 и 2, шибер ш1 открыт, шибер ш2 закрыт;
– включены вентиляторы 1,2 и 3, шибер ш1 открыт, шибер ш2 закрыт;
– включены все вентиляторы, оба шибера открыты.
Результаты занести в протокол измерений. Таблица 4.2 - Протокол измерений
№ |
r, мм |
lм, мм. вд.ст |
U, м/с |
Vср, м/с |
Re |
№ |
r, мм |
lм, мм. вд.ст |
U, м/с |
Vср, м/с |
Re |
№ |
r, мм |
lм, мм. вд.ст |
U, м/с |
Vср, м/с |
Re |
I |
0 |
57 |
13,9 |
12,8 |
40800 |
II |
0 |
135 |
21,4 |
20,2 |
64300 |
III |
0 |
198 |
25,9 |
23,7 |
75400 |
5 |
56 |
13,8 |
5 |
132 |
21,1 |
5 |
195 |
25,7 |
|||||||||
10 |
55 |
13,6 |
10 |
132 |
21,1 |
10 |
189 |
25,3 |
|||||||||
15 |
53 |
13,4 |
15 |
129 |
20,9 |
15 |
178 |
24,5 |
|||||||||
20 |
45 |
12,3 |
20 |
120 |
20,1 |
20 |
152 |
22,7 |
|||||||||
23 |
28 |
9,7 |
23 |
79 |
16,3 |
23 |
99 |
18,3 |
t = 27,8°C; p = 750мм.рт.ст; W=22%; ρ = 1,16 кг/м3; ν = 1,57·10-5 м2/с; kм = 0,2
Обработка результатов
Во время опытов заполняются столбцы значений lм, а затем рассчитываются местные скорости u. Средние скорости Vср получают в результате графической обработки результатов.
По измеренным данным lм рассчитывают местные скорости согласно формуле (4.1).
(4.1),
где lм подставляют в мм водяного столба.
На миллиметровой бумаге строят эпюры скоростей для всех трех опытов в одинаковых масштабах. Определяют площадь полученных эпюр и рассчитывают среднюю скорость потока по формуле (4.2)
(4.2),
где d – размер изображения диаметра трубы на эпюре.
Рассчитанную скорость записывают в протокол (таблица 4.2) и отмечают на эпюрах скоростей.
Для каждого варианта опыта рассчитывают число Рейнольдса по формуле (4.3).
(4.3)