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文档简介

实验四 雷诺实验,一、实验目的 观察水在光滑圆管中流动时，呈现的不同流线型态，层流、紊流以及层流向紊流过渡； 学会判别流动状态的无因次数雷诺准数的测定方法，并测定临界雷诺数。 二、实验原理 流体在流动过程中，由于流动条件的不同，流体质点运动的轨迹也不相同。,若流体质点只作沿流动方向的直线运动，而无横向运动，这种流线族呈平行的流动状态称为层流。若流体质点作复杂的无规则运动，这种流动状态称为紊流。从层流到紊流之间称为过渡状态。流体的流动状态可用雷诺准数来判别，雷诺准数以Re表示：,式中 v 流体在管内的平均流速 m/s 流体的密度 kg/m3 d 管道直径 m 流体的动力粘度 kg/ms 流体运动粘度 m2/s 流体的流动从一种状态转变为另一种状态时的雷诺准数，称为临界雷诺准数。,由层流转变为紊流时的临界雷诺准数称为上临界雷诺数，以表示Rec，由紊流转变为层流时的临界雷诺准数称为下临界雷诺数，以Rec表示。对于管流： Rec20002300 Rec800013800 ReRec时，流动为层流流动； ReRec时，流动为紊流流动； RecReRec时，流动处于过渡态。 一般以下临界雷诺数作为层流和紊流的转变标准，常取Rec2300。,三、实验装置 实验装置有水箱，抽水泵等组成,四、实验装置示意图 安装毛细管时，毛细管的管尖必须正对圆形玻璃管中心并处于水平位置。,五、实验步骤 熟悉实验装置后，启动抽水泵，调节进水阀门，使水箱装水到溢流高度，排尽玻璃管内空气泡待水箱内的水静止数分钟后开始实验。 慢慢打开调速阀门，让水在管内低速流动，同时打开有色液瓶开关，注意观察，当流动为层流时，有色液在水中呈直线前进。逐渐放开调速阀门以增大流速。有色液线将随水速的增加而由直线变成波浪状，以至波浪振幅逐渐增大直到消失。,当增大水的流出速度到有色液线变为最大波浪状时，用秒表、计量水箱（200200mm）准确测定此时的体积。 由测量数据计算出水在管内的平均速度。从而求得上临界雷诺数。关闭调速阀门，重复上述步骤，反复操作23次，求其平均值，算出Rec。 同上，在紊流情况下，慢慢关小调速阀门，直到有色线变成最小波浪状（近似于一直线）时，测定体积及时间，算出下临界雷诺数，重复23次，取平均值，得出Rec。,六、实验数据记录 水温t= 水的运动粘度= 玻管直径d= 玻管截面积A= 数据记录及整理结果表（1-1）,七、实验分析 分析影响流动状态的因素可否用
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