metod_15.03.02_iotsm_g_lr_1_2016 (1016575)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Московский технологический университетМетодические указанияпо лабораторной работе №1«Физические свойства жидкости. Закон Архимеда»для дисциплины «Гидравлика и гидропривод»Москва 2015Теоретическая частьЦелью и задачами лабораторной работы научить студента определятьтакие физические свойства жидкости как плотность и вязкость. Дать общиепредставления о законе Архимеда и условии плавания тел.Жидкость – агрегатное состояние вещества, сочетающее в себе чертытвердого состояния /тела/ (малое изменение объема при изменении давленияи температуры, определенная прочность на разрыв), так и газообразного(изменчивость формы или текучесть). С точки зрения гидравлики интересныследующие свойства жидкости: плотность, сжимаемость, температурноерасширение, сопротивление растяжению, капиллярность, вязкость,испаряемость, растворимость газов в жидкости.

В данной работерассматриваются только плотность и вязкость.Плотностью жидкости ρ называется ее масса, заключенная в единицеобъема:ρ =m/Vгдеm – масса жидкости;V – объем жидкости.Часто, помимо плотности используют удельный вес жидкости.Объемный (удельный) вес – характеристика весомости жидкости –представляет собой вес единицы объема жидкости.=G/V=mg/V=Vg/V=g,где:G – вес некоторого объема V жидкости;Вязкость представляет собой свойство жидкости сопротивлятьсясдвигу (скольжению) ее слоев. Вязкость есть свойство противоположноетекучести. При течении жидкости вдоль стенки происходит торможениепотока, обусловленное вязкостью.Согласно гипотезе, высказанной впервые Исааком Ньютоном в 1686г.,касательное напряжение в жидкости при слоистом течении изменяется прямопропорционально так называемому поперечному градиенту скорости.=∙dv/dy,где – коэффициент пропорциональности,динамической вязкости жидкости,получившийназваниеdv – приращение скорости, соответствующее приращениюкоординаты dy.Наряду с динамической вязкостью  применяют кинематическуювязкость=/Вязкость жидкости измеряют при помощи вискозиметров.

Наиболеераспространенным является вискозиметр Карла Освальда Энглера, которыйпредставляет собой сосуд диаметром 106мм, с короткой трубкой диаметром2,8 мм, встроенной в дно. Время t истечения 200см3 испытуемой жидкости извискозиметра через эту трубку под воздействием силы тяжести, деленное навремя tвод истечения того же объема дистиллированной воды при 20°Cвыражает собой вязкость в градусах Энглера:1°E=t/tвод,где tвод=51,6с.Для пересчета градусов Энглера в стоксы в случае минеральных маселиспользуют формулу:=0,073°E−(0,063/°E).Закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действуетвыталкивающая сила, направленная вертикально вверх, численно равная весужидкости, вытесненной телом, и приложенная в центре тяжести объемапогруженной части тела. Силу Архимеда можно найти по формуле:FA=V∙∙gВ зависимости от соотношения веса тела и архимедовой силывозможны три случая:1) G>FA тело тонет (тела>жидкости);2) G<FA тело всплывает и плавает на поверхности в частичнопогруженном состоянии (тела<жидкости);3) G=FA тело плавает в полностью погруженном состоянии(тела=жидкости);.Методические указанияВ начале лабораторной работы студент получает исходные данные длядвух сосудов, которые наполнены жидкостями (Рисунок 1).

Исходныеданные генерируются случайным образом для каждого студентаРисунок 1. Эскиз сосуда с жидкостью.Для того, чтобы определить плотность жидкости необходимо найти еёобъем по формуле:V=πh(R2+r2+Rr)/3Однако, для этого нужно знать уровень жидкости h, и радиус R. Чтобыих найти достроим рядом с боковой стенкой сосуда два прямоугольныхтреугольника: основанием первого будет служить дно сосуда (ABC),основанием для второго уровень жидкости в сосуде (AED) (Рисунок 2). ТогдаAC=H; BC=(D-d)/2; AD=bРисунок 2.

Эскизы треугольников, необходимые для нахождениярасчётных данных.Из треугольника ABC можем найти гипотенузу AB:AB = AC 2 + BC 2Треугольники ABC и AED подобны, поэтому для них будетсправедливо равенство:AE AD=AC ABследовательно:AE =AD • ACABтогда:h=AC-AEТакже из треугольника AED можно найти ED:ED = AD 2 - AE 2следовательно:R=D/2–EDИмея эти данные, рассчитывается объем, а также плотность и удельныйвес каждой жидкости.Вторая часть лабораторной работы посвящена вязкости. Для еёопределения нужно воспользоваться вискозиметром Энглера (необходимоуказать на рисунке размеры вискозиметра).

Перед определением вязкостинужно рассчитать массу жидкости, которую заливают в вискозиметр,полученные значения заносят в таблицу 2. Также в эту таблицу заносят времяистечения испытуемой жидкости в секундах, после чего находят вязкость вградусах Энглера (°E), а также динамический и кинематическийкоэффициенты вязкости для обеих жидкостей.В третьей части работы необходимо добиться чтобы шарик массой 200грамм плавал строго на границе раздела испытуемых жидкостей, исходя иззакона Архимеда этого можно добиться при выполнении следующегоусловия:ш=(1+2)/2где1 и 2 – плотности соответственное 1 и 2 жидкости..

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов учебной работы