Stanowisko do badania przepływu cieczy

[cycleteam]

Witam,
muszę zbudować stanowisko do badania przepływu cieczy (wpływ przeszkody umieszczonej w rurze fi8 na zaburzenie przepływu cieczy). Ma wyglądać to tak że do rurki podawana jest woda oraz jakiś kolorowy czynnik. Kolorowy czynnik płynie stabilnie w środku rury i po pewnym czasie napotyka przeszkodę. Dzięki temu będzie można zaobserwować ruch cieczy opływającej przeszkodę.

Mam pytania:
a) jaki czynnik podać który jest tani, widoczny i nie miesza się z wodą
b) w jaki sposób podać czynnik do środka rury
c) czy jeśli podam czynnik wraz z wodą jednym wężem do rury czy on się ustabilizuje w środku przepływu jesli będzie laminarny?

[kruszewski]

Spróbowałbym bardzo intensywnych (dużo proszku - mało wody) barwników spożywczych, takich co stosują cukiernicy. Oranż, czerwień, są zielone i niebieskie.

Jak wprowadzić oną rurkę w oną rurę? Dla zminimalizowania turbulencji trzeba długiej ( ba, jak długiej, tylko próba da odpowiedź) i o cienkiej ściance rurki umieszczonej w osi rury i zapewnić jednakową prędkość obu płynów w rurze i w rurce. Zaostrzyć krawędzie otworu rurki pod małym kątem. A zasilanie to może dwie danajdy? Da to stałość ciśnień (wydatków). I nie będą one na jednej wysokości bo opory przepływu są różne. Dla lepszej zwięzłości kolorowej strugi można spróbować dodawania do niej bardzo niewielkiej ilości gliceryny. ( tak robią poniektórzy atramenty).

W.Kr.

[cycleteam]

Mam pytanko co to są "danajdy"?

Poddanie kolorowego czynnika o takim samym natężeniu przepływu będzie dosyć problematyczne.. myślałem raczej o podaniu go grawitacyjnie..
Barwniki spożywcze myślę że do tanich nie należą biorąc pod uwagę fakt że będą przepływać przez rurkę do ścieków..


Na zdjęciu widać mój projekt który chcę wprowadzić w życie. Rurka fi8 o długości 2m.

ciężko będzie wprowadzić rurkę tak jak zaprezentowałem na zdjęciu biorąc pod uwagę małą średnicę rury 2 metrowej.
Drugi problem to skąd załatwić zakrzywioną tak cienką rureczkę do kolorowego czynnika.

Podobne stanowiska często są na laboratoriach z mechaniki płynów jednak nie pamiętam ich budowy.
Fajnie byłoby zamontować coś co sprawdzi spadek ciśnienia cieczy.. czy rotametr do takiego celu się nadaje?

[kruszewski]

Danajda to takie naczynie pomiarowe z przelewem na górze co niezależnie od ilości podawanej cieczy byle nie mniej niż wydatek zapewnia stałą wysokość ciśnienia H zatem i stałość wydatku Q.
Coś w tym rodzaju jak w załączniku.
Barwniki spożywcze nie są drogie mam wrażenie, że 1/4 kg wystarczy na wiele, bardzo wiele prób. Szczypta proszku wystarcza na zabarwienie masy tortowej na duuży tort.
Rurkę w oną rurę to ja bym wprowadził przez jedną z tych zaślepek. Jak potrzeba to warto takiej poszukać. Ważne by miała długie prowadzenie dla rurki, co by rurka nie zwisała ukośnie. A długość rurki w rurze to już trzeba dobrać tak, by strumień cieczy (wody) "wyprostować" do laminarnego. Inaczej cała zabawa na nic. Następna sprawa przeszkoda. Co ma "robić" za przeszkodę? Miejsce przeszkody? czy rurka d= 8 mm (?) czy cm? centymetrowa rurka to nie rurka do takich badań. Tarcie przyścienne może popsować obraz. Może być nawet trudno uchwycić przekrój w którym wpływ przeszkody ( przed przeszkodą) zaburzy ruch. A za przeszkodą to już zawirowania będą takie, że nic się nie zobaczy, kociokwik w małej objętości. Tak to ja, coś wiedzący z mechaniki przepływów sobie wyobrażam.
Rura conajmniej jak świetlówki. Kapsle, jeden z tulejką na rurkę uszczelniony dławnicą ze sznurka teflonowego, ślisko to łatwość przesuwu, ale szczelność może być zapewniona. Grugi kapsel z zaworkiem do regulacji wydatku. Przeszkoda, jaka? na żerdzi z drutu ( szprycha rowerowa) mocowana do kapsla wylotowego.
Zawrót czynnika zabarwionego , czyli zlewania z danajdy do zbiornika z onym, i pamiętanie, że jest trudno zmywalny z rąk i naczyń.
W.Kr.

[cycleteam]

8mm przekrój wewnętrzny.
Będę umieszczał blszki 8x200x1 [mm] ponawiercane, pozaginane, itp będę obserwować ruch cieczy która napotka na swojej drodze blaszkę. Jak bardzo się zaburzy.
Chodzi w tym że przepływ turbulentny lepiej odbiera ciepło.. i taki przepływ chcę uzyskać przy liczbie Re dla ruchu laminarnego. Z tym stałością wydatku Q od H zgodzę się tylko trudno będzie określić Q zależne od H aby równe było przepływowi czystej wody podawanej bezpośrednio w rurę 8mm.

Co do barwników.. czy one nie zmieszają się z wodą...? Czy to nie powinna być substancja która nie miesza się z wodą? jakiś olej? czytałem że do takiego czegoś używa się substancję zwaną fluorosceiną.
... 02945.html << to chyba to.

Znalazłem schemat podobnego stanowiska w pewnej instrukcji do laborki:

Gdzie można kupić rurkę do barwnika? Jest szansa że się uda uzyskać jakieś satysfakconujące wyniki ?

[kruszewski]

Na te tematy nie potrafię dać rozsądnej podpowiedzi.
Liczba Reynoldsa dla przepływy laminarnego jest bardzo mała (jak na wartości spotykane powszechnie). Czy wprowadzenie przeszkody w strugę poruszającą się z tak małymi przeszkodami spowoduje jej zauważalną turbulętność? Może tylko zmiany kierunków ruchu cząstek cieczy ale bez wirowości? Tego nie czuję.
Jakie szanse na satysfakcje? Trudno odpowiedzieć bez pierwszych prób.
Pytanie o wprowadzenie oleju. Jeżeli, to gliceryna. Ile? jaki procent? Też trudno odpowiedzieć z za klawiatury nie robiąc prób. A spróbować można z pipetą zanurzoną w wanience lekko podając barwnik i prowadząc pipetę pod wodą. Niektóre atramenty niechętnie się rozpuszczały w wodzie. Szczególnie czarny marki Raduga.