番茄花園-實驗四雷諾實驗.ppt

實驗四 雷諾實驗,一、實驗目的 觀察水在光滑圓管中流動時，呈現(xiàn)的不同流線型態(tài)，層流、紊流以及層流向紊流過渡； 學會判別流動狀態(tài)的無因次數(shù)雷諾準數(shù)的測定方法，并測定臨界雷諾數(shù)。 二、實驗原理 流體在流動過程中，由于流動條件的不同，流體質點運動的軌跡也不相同。,若流體質點只作沿流動方向的直線運動，而無橫向運動，這種流線族呈平行的流動狀態(tài)稱為層流。若流體質點作復雜的無規(guī)則運動，這種流動狀態(tài)稱為紊流。從層流到紊流之間稱為過渡狀態(tài)。流體的流動狀態(tài)可用雷諾準數(shù)來判別，雷諾準數(shù)以Re表示：,式中 v 流體在管內(nèi)的平均流速 m/s 流體的密度 kg/m3 d 管道直徑 m 流體的動力粘度 kg/ms 流體運動粘度 m2/s 流體的流動從一種狀態(tài)轉變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時的雷諾準數(shù)，稱為臨界雷諾準數(shù)。,由層流轉變?yōu)槲闪鲿r的臨界雷諾準數(shù)稱為上臨界雷諾數(shù)，以表示Rec，由紊流轉變?yōu)閷恿鲿r的臨界雷諾準數(shù)稱為下臨界雷諾數(shù)，以Rec表示。對于管流： Rec20002300 Rec800013800 ReRec時，流動為層流流動； ReRec時，流動為紊流流動； RecReRec時，流動處于過渡態(tài)。 一般以下臨界雷諾數(shù)作為層流和紊流的轉變標準，常取Rec2300。,三、實驗裝置 實驗裝置有水箱，抽水泵等組成,四、實驗裝置示意圖 安裝毛細管時，毛細管的管尖必須正對圓形玻璃管中心并處于水平位置。,五、實驗步驟 熟悉實驗裝置后，啟動抽水泵，調(diào)節(jié)進水閥門，使水箱裝水到溢流高度，排盡玻璃管內(nèi)空氣泡待水箱內(nèi)的水靜止數(shù)分鐘后開始實驗。 慢慢打開調(diào)速閥門，讓水在管內(nèi)低速流動，同時打開有色液瓶開關，注意觀察，當流動為層流時，有色液在水中呈直線前進。逐漸放開調(diào)速閥門以增大流速。有色液線將隨水速的增加而由直線變成波浪狀，以至波浪振幅逐漸增大直到消失。,當增大水的流出速度到有色液線變?yōu)樽畲蟛ɡ藸顣r，用秒表、計量水箱（200200mm）準確測定此時的體積。 由測量數(shù)據(jù)計算出水在管內(nèi)的平均速度。從而求得上臨界雷諾數(shù)。關閉調(diào)速閥門，重復上述步驟，反復操作23次，求其平均值，算出Rec。 同上，在紊流情況下，慢慢關小調(diào)速閥門，直到有色線變成最小波浪狀（近似于一直線）時，測定體積及時間，算出下臨界雷諾數(shù)，重復23次，取平均值，得出Rec。,六、實驗數(shù)據(jù)記錄 水溫t= 水的運動粘度= 玻管直徑d= 玻管截面積A= 數(shù)據(jù)記錄及整理結果表（1-1）,七、實驗分析 分析影響流動狀態(tài)的因素可否用