实验四雷诺实验ppt课件

1、实验四实验四 雷诺实验雷诺实验v一、实验目的一、实验目的v察看水在光滑圆管中流动时，呈现的不察看水在光滑圆管中流动时，呈现的不同流线型态，层流、紊流以及层流向紊同流线型态，层流、紊流以及层流向紊流过渡；流过渡；v学会判别流动形状的无因次数学会判别流动形状的无因次数雷诺雷诺准数的测定方法，并测定临界雷诺数。准数的测定方法，并测定临界雷诺数。v二、实验原理二、实验原理v流体在流动过程中，由于流动条件的不流体在流动过程中，由于流动条件的不同，流体质点运动的轨迹也不一样。同，流体质点运动的轨迹也不一样。假设流体质点只作沿流动方向的直线运动，假设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

2、呈平行的流动形而无横向运动，这种流线族呈平行的流动形状称为层流。假设流体质点作复杂的无规那状称为层流。假设流体质点作复杂的无规那么运动，这种流动形状称为紊流。从层流到么运动，这种流动形状称为紊流。从层流到紊流之间称为过渡形状。流体的流动形状可紊流之间称为过渡形状。流体的流动形状可用雷诺准数来判别，雷诺准数以用雷诺准数来判别，雷诺准数以Re表示：表示：vddvRe式中式中 v 流体在管内的平均流速流体在管内的平均流速 m/s 流体的密度流体的密度 kg/m3 d 管道直径管道直径 m 流体的动力粘度流体的动力粘度 kg/ms 流体运动粘度流体运动粘度 m2/s流体的流动从一种形状转变为另一种形状

3、时的流体的流动从一种形状转变为另一种形状时的雷诺准数，称为临界雷诺准数。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，以表示临界雷诺数，以表示Rec，由紊流转变为层，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：表示。对于管流： Rec20002300 Rec800000 ReRec时，流动为层流流动；时，流动为层流流动； ReRec时，流动为紊流流动；时，流动为紊流流动； RecReRec时，流动处于过渡态。时，流动处于过渡态。普通以下临界雷诺数作为层流和紊

4、流的转变普通以下临界雷诺数作为层流和紊流的转变规范，常取规范，常取Rec2300。v三、实验安装三、实验安装v实验安装有水箱，抽水泵等组成实验安装有水箱，抽水泵等组成四、实验安装表示图四、实验安装表示图 安装毛细管时，毛细管的管尖必安装毛细管时，毛细管的管尖必需正对圆形玻璃管中心并处于程度位置。需正对圆形玻璃管中心并处于程度位置。v五、实验步骤五、实验步骤v熟习实验安装后，启动抽水泵，调理进熟习实验安装后，启动抽水泵，调理进水阀门，使水箱装水到溢流高度，排尽水阀门，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玻璃管内空气泡待水箱内的水静止数分钟后开场实验。钟后开场实验。v渐渐翻

5、开调速阀门，让水在管内低速流渐渐翻开调速阀门，让水在管内低速流动，同时翻开有色液瓶开关，留意察看，动，同时翻开有色液瓶开关，留意察看，当流动为层流时，有色液在水中呈直线当流动为层流时，有色液在水中呈直线前进。逐渐放开调速阀门以增大流速。前进。逐渐放开调速阀门以增大流速。有色液线将随水速的添加而由直线变成有色液线将随水速的添加而由直线变成波浪状，以致波浪振幅逐渐增大直到消波浪状，以致波浪振幅逐渐增大直到消逝。逝。当增大水的流出速度到有色液线变为最大波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、计量水箱浪状时，用秒表、计量水箱200200mm准确测定此时的体积。准确测定此时的体积。由丈量

6、数据计算出水在管内的平均速度。从由丈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。封锁调速阀门，反复而求得上临界雷诺数。封锁调速阀门，反复上述步骤，反复操作上述步骤，反复操作23次，求其平均值，算次，求其平均值，算出出Rec。同上，在紊流情况下，渐渐关小调速阀门，同上，在紊流情况下，渐渐关小调速阀门，直到有色线变成最小波浪状近似于不断线直到有色线变成最小波浪状近似于不断线时，测定体积及时间，算出下临界雷诺数，时，测定体积及时间，算出下临界雷诺数，反复反复23次，取平均值，得出次，取平均值，得出Rec。v六、实验数据记录六、实验数据记录v水温水温t= 水的运动粘度水的运动粘度= 玻管直玻管直径径d= v玻管截面积玻管截面积A= v数据记录及整理结果表数据记录及整理结果表1-1序号V/ml/sv0/ms-1Re每次值平均值Rec123Rec123v七、实验分析七、实验分析v分析影响流动形状的要素可否用流速来分析影响流动形状的要素可