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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