番茄花園-實(shí)驗(yàn)四雷諾實(shí)驗(yàn).ppt

實(shí)驗(yàn)四 雷諾實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察水在光滑圓管中流動(dòng)時(shí)，呈現(xiàn)的不同流線(xiàn)型態(tài)，層流、紊流以及層流向紊流過(guò)渡； 學(xué)會(huì)判別流動(dòng)狀態(tài)的無(wú)因次數(shù)雷諾準(zhǔn)數(shù)的測(cè)定方法，并測(cè)定臨界雷諾數(shù)。 二、實(shí)驗(yàn)原理 流體在流動(dòng)過(guò)程中，由于流動(dòng)條件的不同，流體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的軌跡也不相同。,若流體質(zhì)點(diǎn)只作沿流動(dòng)方向的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，而無(wú)橫向運(yùn)動(dòng)，這種流線(xiàn)族呈平行的流動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為層流。若流體質(zhì)點(diǎn)作復(fù)雜的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，這種流動(dòng)狀態(tài)稱(chēng)為紊流。從層流到紊流之間稱(chēng)為過(guò)渡狀態(tài)。流體的流動(dòng)狀態(tài)可用雷諾準(zhǔn)數(shù)來(lái)判別，雷諾準(zhǔn)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(dòng)力粘度 kg/ms 流體運(yùn)動(dòng)粘度 m2/s 流體的流動(dòng)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N狀態(tài)時(shí)的雷諾準(zhǔn)數(shù)，稱(chēng)為臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)。,由層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鲿r(shí)的臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)稱(chēng)為上臨界雷諾數(shù)，以表示Rec，由紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鲿r(shí)的臨界雷諾準(zhǔn)數(shù)稱(chēng)為下臨界雷諾數(shù)，以Rec表示。對(duì)于管流： Rec20002300 Rec800013800 ReRec時(shí)，流動(dòng)為層流流動(dòng)； ReRec時(shí)，流動(dòng)為紊流流動(dòng)； RecReRec時(shí)，流動(dòng)處于過(guò)渡態(tài)。 一般以下臨界雷諾數(shù)作為層流和紊流的轉(zhuǎn)變標(biāo)準(zhǔn)，常取Rec2300。,三、實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)裝置有水箱，抽水泵等組成,四、實(shí)驗(yàn)裝置示意圖 安裝毛細(xì)管時(shí)，毛細(xì)管的管尖必須正對(duì)圓形玻璃管中心并處于水平位置。,五、實(shí)驗(yàn)步驟 熟悉實(shí)驗(yàn)裝置后，啟動(dòng)抽水泵，調(diào)節(jié)進(jìn)水閥門(mén)，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(kāi)始實(shí)驗(yàn)。 慢慢打開(kāi)調(diào)速閥門(mén)，讓水在管內(nèi)低速流動(dòng)，同時(shí)打開(kāi)有色液瓶開(kāi)關(guān)，注意觀察，當(dāng)流動(dòng)為層流時(shí)，有色液在水中呈直線(xiàn)前進(jìn)。逐漸放開(kāi)調(diào)速閥門(mén)以增大流速。有色液線(xiàn)將隨水速的增加而由直線(xiàn)變成波浪狀，以至波浪振幅逐漸增大直到消失。,當(dāng)增大水的流出速度到有色液線(xiàn)變?yōu)樽畲蟛ɡ藸顣r(shí)，用秒表、計(jì)量水箱（200200mm）準(zhǔn)確測(cè)定此時(shí)的體積。 由測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算出水在管內(nèi)的平均速度。從而求得上臨界雷諾數(shù)。關(guān)閉調(diào)速閥門(mén)，重復(fù)上述步驟，反復(fù)操作23次，求其平均值，算出Rec。 同上，在紊流情況下，慢慢關(guān)小調(diào)速閥門(mén)，直到有色線(xiàn)變成最小波浪狀（近似于一直線(xiàn)）時(shí)，測(cè)定體積及時(shí)間，算出下臨界雷諾數(shù)，重復(fù)23次，取平均值，得出Rec。,六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 水溫t= 水的運(yùn)動(dòng)粘度= 玻管直徑d= 玻管截面積A= 數(shù)據(jù)記錄及整理結(jié)果表（1-1）,七、實(shí)驗(yàn)分析 分析影響流動(dòng)狀態(tài)的因素可否用