Trường ĐH BRVT – Khoa hóa học & CNTP Môn : Thí nghiệm QTTB GVHD: Th.s Nguyễn Quốc Hải BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Bài 1: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC THỦY LỰC I. Thí nghiệm REYNOLDS 1. Hóa chất - Thuốc tím 2. Dụng cụ - Ống đong 1000 ml - Thước đo - Đồng hồ bấm thời gian 3. Cách tiến hành a. Thí nghiệm Reynolds đối với ống thẳng  Lưu lượng tăng dần - Mở khóa cho lưu lượng nước tăng dần đến khi dòng chảy ổn định, dùng ống đong 1000ml để đo lưu lượng của dòng chảy. Đo thời gian nước chảy đầy trong ống đong 1000ml, tiến hành 3 lần đo với cùng 1 mức lưu lượng dòng chảy. để lưu lượng dòng chảy ổn định thì mực nước trên bể phải không có sự thay đổi - Tiến hành với 3 trạng thái: chảy tầng, chảy quá độ, chảy rối.  Lưu lượng giảm dần - Giảm dần lưu lượng và quan sát trạng thái dòng chảy xác định chuẩn số Re tại 3 trạng thái: chảy rối. chảy quá độ chảy tầng. *Kết quả thí nghiệm  Lưu lượng tăng dần .V =1000ml => V=1/1000m 3 Chảy tầng Chảy quá độ Chảy rối Thể tích V(m 3 ) 1/1000 1/1000 1/1000 Thời gian đo t 1 (s) 400 91 64 Thời gian đo t 2 (s) 395 93 60 Thời gian đo t 3 (s) 410 92 62 Thời gian trung bình t tb (s) 401,6 92 62 Lưu lượng dòng chảy Q(m 3 /s) 2,49.10 -6 10,869.10 -6 16,129.10 -6 Vận tốc dòng chảy w (m/s) 7,193.10 -3 31,398.10 -3 46,591.10 -3 Tiết diện ống S (m 2 ) 0.000346 0.000346 0.000346 Tính Re 1886,5 8234,8 12219,5  Lưu lượng giảm dần Chảy rối Chảy quá độ Chảy tầng Thể tích V(m 3 ) V=1/1000 V=1/1000 V=1/1000 Thời gian đo t 1 (s) 65 99 325 Thời gian đo t 2 (s) 68 102 335 Thời gian đo t 3 (s) 67 101 340 Thời gian trung bình t tb (s) 66,7 100,7 333,3 Lưu lượng dòng chảy Q(m 3 /s) 14,993.10 -6 9,931.10 -6 3,000.10 -6 Vận tốc dòng chảy w (m/s) 43,308.10 -3 28,686.10 -3 8,667.10 -3 Tiết diện ống S (m 2 ) 0.000346 0.000346 0.000346 Tính Re 11358,4 7523,5 2273,1 Ta có: Thời gian trung bình t tb = 3 t 321 tt ++ (s), Lưu lượng dòng chảy Q = tb t V Vận tốc chảy lỏng (m/s) Tiết diện ống (m 2 ) với d đường kính của ống =21 mm v độ nhớt động học µ độ nhớt động lực học ( 30 0 c= 0,8007.10 -3 ) b.Dòng chảy trong đường ống gấp khúc Mở van và điều chỉnh lưu lượng sao cho trước đoạn ống gấp khúc là trạng thái chảy tầng Hiện tường sau đoạn gấp khúc : điều chỉnh sao cho trước gấp khúc là chảy tầng sau gấp khúc cũng là chảy tầng , tuy nhiên chỉ cần ta điều chỉnh lưu lượng nhanh lên thì trước gấp khúc là chảy tầng sau gấp khúc là chảy quá độ c . Dòng chảy trong ống có đường kính khác nhau Ta cũng tiến hành tương tụ phần b. Hiện tượng khi điền chỉnh lưu lượng nước đoạn đầu tiên chảy tầng sau khi qua ống có đường kinh bé hơn sẽ là chảy quá độ. Vì tiết diện của ống giảm làm tăng vận tôc dòng chảy => ảnh hưởng đến thông số Re  Nhận xét : giá trị Re đo được trong thí nghiệm so với giá trị Re lý thuyết cũng có sự chênh lệch. Tuy nhiên vẫn thỏa mãn điều kiện Re chảy tầng Re < 2300 Re chảy quá độ 2300 < Re < 10000 Re chảy rối Re > 10000 II . Thí nghiệm dòng chảy qua lỗ 1. Mục đích Xác định lượng chất lỏng chảy trong một thời gian nhất định 2. Dụng cụ - Thước đo - Động hồ bấm dây 3.Tiến hành thí nghiệm a . Sự chảy qua lỗ khi múc chất lỏng ổn định  Cách tiến hành - Bơm nước vào hệ thống , xác định chiều cao của cột nước ở mức ổn định (H) - Xác định đường kính lỗ dòng chảy qua (D) - Dùng ống đong và đồng bấm dây xác định (V) và thời gian (T). Tiến hành 3 lần  Kết quả STT V(ml) T (s) 1 1000 10 2 1000 9 3 1000 9 Trung bình V tb =1000 T tb =9,3 - Xác định lưu lượng dòng chảy Q = = tb T tb V 1.10^ -3 /9,3= 1,075 .10^ -4 (m 3 /s) Diện tích lỗ Với D=0,7cm S =3,847.10^ -5 (m 2 ) - Vận tốc dòng chảy qua lỗ theo thực nghiệm : w = Q/s = 2,8(m/s) • Vận tốc dòng chảy theo lý thuyết w 1 = Với H= 51 cm= 0,51 m –chiều cao của mực nước g = 9,8 m/s 2 gia tốc trọng trường w 1 =3,16 ( m/s) Nhận xét : W< W1 Do quá trình làm thí nghiệm có sự sai số , ảnh hưởng của lưu lượng nước , thời gian…. b.Sự chảy qua lỗ khi mức chất lỏng thay đổi  Cách tiền hành - Xác dịnh thời gian mức chất lỏng chảy từ mức H đến H 1 dùng đồng hồ bấm bấm giây theo dõi mức chất lỏng và tiến hành trong 3 lần  Kết quả t 1 =69 (s), t 2 = 69( s), t 3 = 69 (s), a =0,183m cạnh của hình chứa chất lỏng => T tb = 69 3 t 321 = ++ tt (s) - Theo lý thuyết vi phân biểu diễn quá trình chảy : -S 0 Dh = S .wdT  dT= ws dH . .S- 0 w = S =3,847.10^ -5 (m 2 ), S 0 = a 2 = (0,183)^ 2 =0,033 (m 2 ) Thời gian cần thiết chảy chất lỏng hết độ cao H T= Thời gian để chất lỏng chảy từ H- H 1 là T61(s) Nhận xét: T< T tb Vì quá trình tiến hành thí nghiệm có sự sai số thiết bị và sai số do đo và tính toán. c.Tính chiều xa của nước  Cách tiến hành Tương tự thí nghiệm a ta để cột nước ở mức ổn định rồi đo chiều xa của nước đi qua 10 điểm dựa vào các đường tiếp tuyến  Kết quả Điểm 1 Điểm 2 Điểm 3 Điểm 4 Điểm 5 Điểm 6 Điểm 7 Điểm 8 Điểm 9 Điểm 10 1 cm 2,5cm 3,5cm 5,5cm 8cm 11cm 14cm 18cm 22cm 25,5cm Khoảng cách từ điểm 0 – x 1 = 8 cm, x 1 - x 2 =6 cm tương tự x 2 - x 3, …x 9 - x 10 mỗi khoảng cách nhau 0,6cm Vẽ đồ thị - Vận tốc dòng nước trước khi ra khỏi lỗ W 0 ,bỏ qua sức cản không khí.quãng đường theo phương 0x là: x = w 0 .T - Quãng đường theo phương 0y : y = - Dòng nước có vạch ra có dạng parapol =423,8 Vậy chiều xa của dòng nước tính theo chiều cao y là x = = 29,38 III. Trả lời câu hỏi 1. Ảnh hưởng của mực chất lỏng: - Nếu mực chất lỏng cao thì áp suất đẩy dòng chảy qua ống dẫn lớn => làm tăng vận tốc dòng chảy => Re tăng, và ngược lại. - Vì vậy để ít sai số trong quá trình thí nghiệm, chúng ta cần dữ mực chất lỏng ổn định. 2. Các sai số có thể mắc phải trong thí nghiệm Re - Sai số do bấm thời gian đo - Sai số do điều chỉnh lưu lượng dòng chảy - Sai số khi đo thể tích 3. Sai số có thể mắc phải trong thí nghiệm dòng chảy qua lỗ - Chiều cao mực chất lỏng - Đo thời gian Nhóm 1: Phạm Thị Ninh_ DH11H2 Chu Anh Dũng_ DH11H2 Nguyễn Tấn Thành_ DH11H1 Lê Thành Long_ DH11H1 . Trường ĐH BRVT – Khoa hóa học & CNTP Môn : Thí nghiệm QTTB GVHD: Th.s Nguyễn Quốc Hải BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Bài 1: THÍ NGHIỆM CƠ HỌC THỦY LỰC I. Thí nghiệm REYNOLDS 1. Hóa chất - Thuốc. Re > 10000 II . Thí nghiệm dòng chảy qua lỗ 1. Mục đích Xác định lượng chất lỏng chảy trong một thời gian nhất định 2. Dụng cụ - Thước đo - Động hồ bấm dây 3.Tiến hành thí nghiệm a . Sự chảy. xét: T< T tb Vì quá trình tiến hành thí nghiệm có sự sai số thiết bị và sai số do đo và tính toán. c.Tính chiều xa của nước  Cách tiến hành Tương tự thí nghiệm a ta để cột nước ở mức ổn định