Работы на темы: определение режимов движения жидкости, иллюстрация уравнения Д. Бернулли

Работа 5. Определение режимов движения жидкости
Цель работы
1. Визуальное наблюдение ламинарного и турбулентного режимов движения жидкости.
2. Освоение расчетного метода определения режима течения.
Общие сведения
Практическое исследование движения капельных и газообразных жидкостей показывает, что существуют два принципиально различных режима течения: ламинарный и турбулентный режимы.
Существование двух резко отличных друг от друга режимов движения жидкости было открыто в 1839 и 1854 гг. немецким инженером - гидромехаником Г. Хагеном; английский физик О. Рейнольдс в 1883 г. опытным путем подтвердил этот факт.
Ламинарный режим (от латинского слова lamina – слой) характеризуется слоистым течением без перемешивания частиц жидкости и без пульсаций скоростей и давления. При данном режиме движения отсутствуют поперечные перемещения жидкости, линии тока вполне определяются границами русла, по которому течет жидкость. При постоянном напоре ламинарное течение является упорядоченным, строго установившемся течением (в общем случае возможен неустановившийся режим течения). Ламинарное течение нельзя назвать безвихревым течением, так как наряду с поступательным движением имеет место вращательное движение отдельных частиц жидкости относительно мгновенных центров вращения с некоторыми угловыми скоростями, но отдельные вихри в ламинарном потоке гасятся силами вязкости.
Ламинарный режим движения встречается чаще всего в практике течения особенно вязких жидкостей (нефти, нефтепродуктов, битума, масел и т.п.), при низких скоростях течения в каналах незначительного поперечного сечения (движение воды через поры грунта, капилляры и т.п.).
Турбулентный режим (от латинского слова turbulentus – беспорядочный) характеризуется хаотическим, беспорядочным движением отдельных частиц жидкости, интенсивным вращением, вихреобразованием и поперечным перемешиванием, пульсациями во времени поля скоростей и поля давлений в любой точке пространства, занятого турбулентным потоком. В целом, при турбулентном режиме жидкость движется поступательно, вместе с тем, составляющие ее частицы имеют не только осевые, но и нормальные к оси русла составляющие вектора скорости, поэтому перемещения отдельных частиц жидкости представляют собой пространственные, неопределенно искривленные траектории.
Работа 6. Иллюстрация уравнения д. Бернулли
Цель работы
1. Опытное подтверждение выводов, следующих из уравнения Бернулли, то есть снижение механической энергии по течению и перехода потенциальной
энергии в кинетическую энергию и обратно.
1. Построение на основании опытных данных пьезометрической и полной напорной линий, иллюстрирующих соответственно изменение удельной потенциальной и полной энергии вдоль потока.