ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЙ СПЕЦПРАКТИКУМ
Работа №8
ГРАДУИРОВКА РЕОМЕТРА
1. Цель работы
1.1.Закрепить лекционный материал по методам измерения расхода и скоростей жидкости
и газа в трубах и каналах.
1.2.Освоить метод измерения расхода газа с помощью реометра; ознакомиться с
устройством разных типов реометров.
1.3. Провести градуировку реометра по одному газу; получить градуировочную
зависимость и оценить погрешности измерений.
2. Краткая теория метода
При движении жидкости в трубах постоянного сечения скорость и кинетическая
энергия потока по длине труб не меняются, а на преодоление сопротивления трения
твердых стенок тратится потенциальная энергия, и, соответственно, по длине труб в
потоке снижается давление (статическое). В результате между концами любого участка
трубы для возможности движения жидкости необходим перепад давления
Р. Величина
этого перепада давления
Р зависит
от вязкости жидкости или газа, расхода и скорости,
размеров трубы (или капилляра). Если вес газа мал, то геометрическое расположение
капилляра практически не играет роли.
На рисунке 1 представлена схема реометра. Реометр состоит из капилляра 1 и
манометра 2. К концам капилляра 1 подсоединен жидкостный U – образный манометр 2.
В зависимости от расхода газа через капилляр, соответственно перепаду давления
Р на
его концах, на манометре устанавливается определенный перепад высот
h уровней
жидкости между правым и левым его коленами. Проградуировав реометр при разных,
измеренных другим способом расходах газа, можно по величине
h определять расход
данного газа.
Кроме того, из закона Пуазейля для ламинарного движения вязкой несжимаемой
жидкости
P
l
r
t
v
Q
8
4
(1)
следует, что расход газа обратно пропорционален коэффициенту динамической вязкости
. Следовательно, имея градуировку
v/t=f(
h) для
одного газа, можно найти зависимость
для любого другого газа, как
)
(
h
f
t
v
гр
гр
, (2)
где