1实验一雷诺实验一、实验目的1、观察流体流动时各种流动型态;2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态;3、测定流动型态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值
二、实验原理概述流体在流动过程中有两种截然不同的流动状态,即层流和湍流
它取决于流体流动时雷诺数Re值的大小
雷诺数:Re=duρ/μ式中:d-管子内径,mu-流体流速,m/sρ-流体密度,kg/m3μ-流体粘度,kg/(m·s)实验证明,流体在直管内流动时,当Re≤2000时属层流;Re≤4000时属湍流;当Re在两者之间时,可能为层流,也可能为湍流
流体于某一温度下在某一管径的圆管内流动时,Re值只与流速有关
本实验中,水在一定管径的水平或垂直管内流动,若改变流速,即可观察到流体的流动型态及其变化情况,并可确定层流与湍流的临界雷诺数值
三、装置和流程13本实验装置和流程图如右图
水由高位槽1,流径管2,阀5,流量计6,然后排入地沟
示踪物(墨水)由墨水瓶3经阀4、管2至地沟
其中,1为水槽2为玻璃管243为墨水瓶4、5为阀6为转子流量计652四、操作步骤1、打开水管阀门2、慢慢打开调节阀5,使水徐徐流过玻璃管3、打开墨水阀4、微调阀5,使墨水成一条稳定的直线,并记录流量计的读数
5、逐渐加大水量,观察玻璃管内水流状态,并记录墨水线开始波动以及墨水与清水全部混合时的流量计读数
6、再将水量由大变小,重复以上观察,并记录各转折点处的流量计读数
7、先关闭阀4、5,使玻璃管内的水停止流动
再开墨水阀,让墨水流出1~2cm距离再关闭阀4
8、慢慢打开阀5,使管内流体作层流流动,可观察到此时的速度分布曲线呈抛物线状态
五、实验数据记录和处理表1雷诺实验数据记录水温:21
0℃水的密度:998
2kg/m-3水的粘度:0
001004pa·s管径:30mm×2
5mm序号流量计读数L/h流速(m/s)雷诺数流动状态1800