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实验一雷诺实验
一、实验目的与要求
1、了解流体的流动形态:观察实际的流线形状,判断其流动形态的类型;
2、熟悉雷诺准数的测定和算方法;
3、确立“层流与湍流与Re之间有一定关系”的概念。
二、基本原理
流体在流动过程中有3种不同的流动形态,即层流、湍流和介于两者之间的过渡流。雷
诺用实验的方法研究流体流动时,发现影响流体流动类型的因素除了流速〃以外,还有管径〃、
流体的密度p以及粘度〃,由这四个物理量组成的无因次数群
Re©
称之为雷诺数。
实验证明,流体在直管内流动时:
当Re/200()时,流体的流动类型为层流。
当Re^4000时,流体的流动类型为湍流。
当2000VReV4000,流体的流动类型可能是层流,也可能为湍流,将这一范围称之为不
稳定的过渡区。
从雷诺数的定义式来看,对于同一管路d为定值时,”仅为流量的函数。对于流体水来讲,
夕及〃仅为温度的函数。因此确定了温度及流量即可算出雷诺数Rc.
三、实验装置及流程
1-红墨水瓶268.12-阀门3-玻璃水槽4-带喇叭口玻璃管(①20)
5-进水管7-进水稳定槽9.转子流量10.溢流槽11-排水管
实验装置如图所示,实验时水从玻璃水槽3流进玻璃管4(内径20mm),槽内水由自来
水供应,供水量由阀6控制,槽壁外有进水稳定槽7及溢流槽10,过量的水进溢流槽10排入
下水道。
实验时打开阀门8,水即由玻璃槽进入玻璃管,经转子流量9后,流进排水管排出,用
阀8调节水量,流量由转子流量9测得。
高位墨水瓶贮藏墨水之用,墨水由经墨水调节阀2流入玻璃管4。
四、实验数据记录表
表1-2雷诺实验数据记录表
水温[℃1水粘度[10-3xBa-S]
3
水密度_____________[kg/m]管内径________________[mm]
\项流速测定雷诺准数流动形态
序N
转子流量流量Vxl04流速u据Re做出实际观察到
v
Re
读数[m/s]判断形态
fmVs]
1
2
3
4
5
6
五、讨论
1、流量从小做到大,当刚开始湍流,测出雷诺数是多少?与理论值2000有否差距?请
分析原因。
2、根据测得Re值与观察到的流动形态是否一致。请分析原因。
六、意事项
1、要保证实验数据的准确性,尽量使实验装置以及周围现场保持宁静。
2、流体的流量调节要缓慢、平稳。
3、墨水注入量控制适当。
七、思考题
I、影响流动形态的因素有哪些?
2、如果说可以只用流速来判断管中流动形态,流速低于某一具体数值时是层流,否则就
是湍流,你为这种看法对不?在什么
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