reynolds 2

Copyright © 2013 by Daniel Czaja
ver. 2013_a
Politechnika Śląska
Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych
Przedmiot:
MECHANIKA PŁYNÓW - laboratorium
Ćwiczenie:
Doświadczenie Reynoldsa
Instrukcja do ćwiczenia
Re
Copyright © 2013 by Daniel Czaja
ver. 2013_a
Doświadczenie Reynoldsa
Rysunek 1 przestawia schematycznie części składowe stanowiska pomiarowego. Stanowisko
to składa się ze zbiornika (1), w którym znajduje się przegroda przelewowa (2) oraz przewód
doprowadzający wodę (3). Barwnik doprowadzany jest przewodem ze zbiornika (4).
Natężenie przepływu barwnika regulowane jest za pomocą zaworu (5). Przepływ wody
odbywa się w rurze szklanej (6), która zakończona jest zaworem regulacyjnym (7). Objętość
cieczy mierzy się w danaidzie (8).
Rys. 1. Stanowisko pomiarowe.
Sposób postępowania:
1. Przewodem (3) doprowadzić wodę do zbiornika (1) do uzyskania przelewu przez
przegrodę (2).
2. Otworzyć częściowo zawór (7).
3. Otworzyć zawór (5).
4. Regulując natężenie przepływu wody zaworem (7) oraz barwnika zaworem (5),
doprowadzić do uzyskania możliwe gładkiej barwnej smugi.
Copyright © 2013 by Daniel Czaja
ver. 2013_a
5. Regulując natężenie przepływu czynników zaworami (5) i (7) doprowadzić do
powstania turbulencji.
6. Poczekać do momentu ustalenia się poziomu wody w danaidzie (8) i zanotować
poziom.
7. Regulując natężenie przepływu wody zaworem (5) i ewentualnie barwnika zaworem
(7) doprowadzić do przejścia w ruch laminarny.
8. Poczekać do momentu ustalenia się poziomu czynnika w danaidzie (8) i zanotować
poziom.
9. Czynności te powtórzyć kiklkakrotnie.
Natężenie przepływu wyznaczone jest z zależności:
hg
d
Q ⋅⋅⋅⋅= 2
4
2
π
µ ,
gdzie:
d - średnica otworu w danaidzie [m]
µ - współczynnik kontrakcji [-]
h – spiętrzenie w danaidzie [m]
Prędkość przepływu określona jest wzorem:
2
4
D
Q
v
π
⋅
= ,
gdzie:
D – średnica rury
Prędkość maksymalną należy przyjąć:
• Dla ruchu laminarnego:
Copyright © 2013 by Daniel Czaja
ver. 2013_a
vv ⋅= 2max ,
• Dla ruchu turbulentnego:
( ) vv ⋅−= 2,11,1max .
Liczba Reynoldsa zdefiniowana jest następująco:
ν
Dv⋅
=Re
Długość odcinka rozbiegowego zdefiniowana jest zależnością:
Dlw ⋅⋅= Re03,0 .