雷诺数的测定实验
报告
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雷诺实验及其数据处理
雷诺实验
一、实验目的要求
1(观察层流、紊流的流态及其转捩特征;
2(测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则;
3(学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、实验装置
实验装置如下图所示:
自循环雷诺实验装置图
1 自循环供水器 2 实验台 3 可控硅无级调速器4 恒压水箱 5 有色水水管 6 稳水隔板 7 溢流板 8 实验管道 9 实验流量调节阀
供水流量由无级调速器调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度。本恒压水箱还设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3,5分钟。有色水经有色水水管5注入实验管道8，可据有色水散开与否判别流态。为防止自循环水污染，有色指示水采用自行消色的专用色水。
三、实验原理
流体在管道中流动存在两种流动状态，即层流与湍流。从层流过渡到湍流状态称为流动的转捩，管中流态取决于雷诺数的大小，
原因在于雷诺数具有十分明确的物理意义即惯性力与粘性力之比。当雷诺数较小时，管中为层流，当雷诺数较大时，管中为湍流。转捩所对应的雷诺数称为临界雷诺数。由于实验过程中水箱中的水位稳定，管径、水的密度与粘性系数不变，因此可用改变管中流速的办法改变雷诺数。
雷诺数 Re?
4vd4Q
??KQ ;K=
?d???d?
四、实验方法与步骤
1(测记实验的有关常数。
2(观察两种流态。
打开开关3使水箱充水至溢流水位。经稳定后，微微开启调节阀9，并注入颜色水于实验管内使颜色水流成一直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态。然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征。待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。
3(测定下临界雷诺数。
? 将调节阀打开，使管中呈完全紊流。再逐步关小调节阀使流量减小。
当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临
界状态;? 待管中出现临界状态时，用重量法测定流量;
? 根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值(2320)比较。偏离过大，需重测;
? 重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次;
? 同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。
注意:
a、每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟; b、关小阀门过程中，只许渐小，不许开大;
c、随出水流量减小，应适当调小开关(右旋)，以减小溢流量引发的扰动。
雷诺实验数据及处理
逐渐开启调节阀，使管中水流由层流过渡到紊流，当色水线刚开始散开时，即为上临界状态，测定上临界雷诺数l一2次。
5(收拾实验台，整理数据。
五、实验报告要求
1( 简要写出实验原理和实验步骤，画出实验装置。 2( 记录、计算有关常数。
实验装置台号No:管径(cm )d =
水温(
?
) t = C
0.01775
?2
1?0.0337t?0.000221t
运动粘度 ( cm2,s) ν =
计算常数(s,cm3) K =83.554
3( 整理、记录计算表并实测临界雷诺数。
注:颜色水形态指稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开等。
六、实验分析与讨论
1(流态判据为何采用无量纲参数，而不采用临界流速? 因为流态不仅与流速有关还和特征尺寸、密度粘性系数有关
2(为何认为上临界雷诺数无实际意义，而采用下临界雷诺数作为层流与湍流的判据?实测下临界雷诺数为多少,
程中一般采用2320做为层流、紊流的分界
3(雷诺实验得出的圆管流动下临界雷诺数为2320，而目前有些教科书中介绍采用的下临界雷诺数是2000，原因何在?
因为下临界雷诺数受截面影响，不同的截面下临界雷诺数不同圆管最大，其他的较小所以统一采用2000
篇二:雷诺实验实验报告
大学教学实验报告
水利水电学院 水利类专业2011年 5月 5 日
篇三:实验一 流体流动形态及雷诺数的测定
实验一 流体流动形态及雷诺数的测定
一、实验目的
1.观察层流湍流两种流动现象 2.测定流型与雷诺数的关系
二、基本原理
流体有两种不同的流动形态即滞流(层流)和湍流(絮流)。流体作滞流流动时，其质点作平行于管轴的直线运动，滞流时流体质点在沿管轴流动的同时，还作着杂乱无章的随机运动。雷诺准数是判断流动形态的准数，若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示:
Re?
du?
?
式中
d---管子的管径(m)
u---流体的流速(m/s)
?--- 流体密度(Kg/m) ?---流体的粘度(NS/m)
23
一般认为:Re 小于2000时，流动形态为滞流。Re大于4000，流动为湍流。Re数值在两者之间时，有时为湍流，有时为滞流，其主要和环境有关。
对于一定温
度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅于流速有关，本实
验是改变水在管内的速度，观察在不同雷诺数下流体流型的变化。 三、实验装置与流程1、实验装置的特点
本设备为卧式装置，可视性好。设备无动力装置，操作方便、稳定。雷诺数的测量范围为:1000-10000。 2、主要技术数据
1. 外形尺寸:2300×600×800mm
2. 水箱(正面装有有机玻璃，可供观察):670×600×600 mm 3. 有机玻璃实验管:?30×2.5 mm L=1200 mm 4. 流量计:LZB-25100-1000 1/HLZB-1010-1001/H 3、实验装置
实验装置由稳压溢流水槽、实验导管和转子流量计等部分组成，具体实验装置如图所示:
1 示踪剂(红墨水) 2,3,4,7,8 针形阀 5,6 流量计
实 验 装 置 流 程
四(实验方法及步骤:
1. 水通过进水箱，充满水箱。开启出水阀，排除管路系统中的空气。
2. 为了保持水位恒定和避免波动，水由进口管先流入进水槽后由小孔流入水箱，其中多余的水经溢流口流入下水道中。 3. 测定水温(普通温度计)
4. 将示踪剂(红墨水)加入储瓶中。
5. 实验操作时，先启开流量计少许，调节针形阀，控制着色水的注入速度。 6. 逐渐增加调节阀的开度，观察着色水水流的变化。 五(使用实验设备应注意的事项:
1. 在实验过程中，应随时注意稳压槽的溢流水量，随着操作流量的变化，相应调节自来水给水量，防止稳压槽内液面下降或者泛滥事故的发生。
2. 整个实验过程中，切勿碰撞设备，操作时也要轻巧缓慢，以免干扰流体流动过程的稳定性。实验过程有一定的滞后现象，因此，调节流量过程切勿操之过急，状态确实稳定之后，再继续调节或记录数据。 六(实验数据的记录和计算:
浙公网安备 33021202002483