流体流型的观察与测定(包括误差分析及思考题答案).docVIP

实验二 流体流型观测及临界雷诺数的测定 一.实验数据记录 1.实验设备基本参数： 试验导管内径d=23mm 转子流量计 公称通径=25mm 2.实验数据记录： 实验项目 实验序号 流体流量 水的温度t/℃ 层流—过渡区临界流量Q1/L·h-1 过渡区—湍流临界流量Q2/L·h-1 ① 88 180 18 ② 89 190 ③ 90 191 ④ 85 180 ⑤ 88 181 ⑥ 89 208 二.实验数据处理 1.查表知18℃水的相关物理参数如下： 密度 = 998.5kg/m3 黏度=1.0559 2.数据处理 L·h-1 L·h-1 由,知， 代入数据得： 三.实验误差分析 Re文献理论值： 下临界值为=2000，上限临界值为=4000 实验产生误差的主要原因： 1.实验中未调节红墨水流量。红墨水的注射速度应与主体流速相随，随水流速增加，需相应增加红墨水的注射流量。这是实验产生误差的主要原因。 2.每次调节后，都要等到流动型态稳定后，再记录数据，这是实验产生误差的一个重要原因。 3.由于个人对流体流型的判断差异，也是实验产生误差的主要原因。 4.实验前未对转子流量计进行标定，由于转子流量计具有恒压差，需进行系统读数校正，这也是引起读数误差的一个主要原因。 5.稳压水槽中的溢流水量，随着操作流量的改变需相应调节，既不能让水位下降亦不能发生泛滥。稳压水槽中的水位变化会使流速不稳定也会产生一定误差。 6.实验中碰撞设备，操作应轻巧缓慢，大声说话等都会干扰流体的稳定状态。 7.实验中未检查针头。针头位置应与液体流速平行且应位于管轴线上方为佳。 四.思考题 1．雷诺数的物理意义是什么？ 答：雷诺数的物理意义是表征惯性力与黏性力之比。惯性力加剧湍动，黏性力拟制湍动。若流体的流速大或黏度小，Re便大，表示惯性力占主导地位；雷诺数愈大，湍动程度愈激烈。若流体的速度小或黏度大，Re便小，小到临界值以下，则黏性力占主导地位。 2．有人说可以只用流体的速度来判断管中流体的流动形态，当流速低于某一具体数值是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否,在什么条件下可以用流速来判断流体的流动形态？ 答：不对。，仅通过流体的速度来判断流体流型是不合理的。 只有对某一确定的流体，在相同的条件下，在一定的管径内流动时，才可以用流速u来判断流体的流动形态。