流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告
[流体流型观测及临界雷诺数的测定]流体流动形态及雷诺数的测定
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[流体流型观测及临界雷诺数的测定]流体流动形态及雷诺数的测定流体流型观测及临界雷诺数的测定1、实验数据记录实验设备基本参数：演示主管路为φ20⨯2mm1、实验记录2、数据处理1、查表知18℃水的相关物理参数如下：ρ=998、5kg /m3 μ⨯105/Pa 、 s =105、592数据处理由Q =π4d2u Re =4Q ρdu ρ得Re =μπd μ4⨯96L ⋅h3⨯998、5kg ⋅m3-33600⨯1、0559Pa ⋅s ⨯10⨯π⨯16⨯10m Re c =1861、329++=xx、69733、实验误差分析Re 文献理论值：层流为Re ≤2000，湍流为Re ≥4000 所以由实验测得的临界雷诺数Re c =xx、6974、实验产生误差的主要原因：1、实验中未调节红墨水流量。
红墨水的注射速度应与主体流速相随，随水流速增加，需相应增加红墨水的注射流量。
这是实验产生误差的主要原因。
2、每次调节后，都要等到流动型态稳定后，再记录数据，这是实验产生误差的一个重要原因。
3、由于个人对流体流型的判断差异，也是实验产生误差的主要原因。
4、实验前未对转子流量计进行标定，由于转子流量计具有恒压差，需进行系统读数校正，这也是引起读数误差的一个主要原因。
5、稳压水槽中的溢流水量，随着操作流量的改变需相应调节，既不能让水位下降亦不能发生泛滥。
稳压水槽中的水位变化会使流速不稳定也会产生一定误差。
6、实验中碰撞设备，操作应轻巧缓慢，大声说话等都会干扰流体的稳定状态。
7、实验中未检查针头。
针头位置应与液体流速平行且应位于管轴线上方为佳。
雷诺实验报告实验分析
一、实验目的雷诺实验是一项经典的流体力学实验，旨在观察流体在管道中流动时层流和湍流的转变现象，并通过测量雷诺数，了解流体流动的稳定性。
本次实验的主要目的如下：1. 观察流体在管道中流动时层流和湍流的转变现象，分析两种流态的特征及其产生条件。
2. 测定不同流速下流体的雷诺数，分析雷诺数与流体流动状态之间的关系。
3. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用，提高实验数据的准确性。
二、实验原理雷诺实验的原理基于流体力学中的雷诺数。
雷诺数（Re）是表征流体流动稳定性的无量纲参数，由流速v、水力半径R和运动粘滞系数ν组成，即Re = ρvd/ν，其中ρ为流体密度，v为流速，d为管道直径，ν为运动粘滞系数。
根据雷诺数的不同范围，流体流动可分为层流和湍流两种状态。
当雷诺数较小时，流体呈层流状态；当雷诺数较大时，流体呈湍流状态。
临界雷诺数Re_c是层流与湍流转变的分界点，其值与管道直径、流体密度、运动粘滞系数等因素有关。
三、实验步骤1. 准备实验装置，包括管道、流量计、计时器、色水等。
2. 将色水注入管道，调整流量计，使流量达到预定值。
3. 观察流体流动状态，记录层流和湍流的转变点。
4. 测量不同流速下的雷诺数，记录实验数据。
5. 分析实验数据，验证层流和湍流转变规律。
四、实验结果与分析1. 观察流体流动状态通过观察实验现象，我们可以发现，当流速较小时，流体呈层流状态，色水流动平稳，无涡流和波纹；当流速增大到一定程度时，流体开始出现涡流和波纹，层流转变为湍流。
2. 测量雷诺数根据实验数据，我们可以计算出不同流速下的雷诺数。
当雷诺数小于临界雷诺数时，流体呈层流状态；当雷诺数大于临界雷诺数时，流体呈湍流状态。
3. 分析实验数据通过分析实验数据，我们可以得出以下结论：（1）随着流速的增大，雷诺数逐渐增大，流体流动状态从层流转变为湍流。
（2）临界雷诺数与管道直径、流体密度、运动粘滞系数等因素有关，可通过实验数据进行验证。
（3）在实验过程中，误差分析对实验数据的准确性至关重要。
流体流动形态实验报告
一、实验目的本次实验旨在通过观察和分析流体在不同条件下的流动形态，了解层流、湍流和过渡流的特点，掌握判断流体流动形态的方法，并验证雷诺数在判断流体流动形态中的作用。
二、实验原理流体在管道中的流动形态分为层流、湍流和过渡流三种。
层流是指流体流动时，各层之间没有横向混合，流体质点沿直线运动；湍流是指流体流动时，各层之间发生横向混合，流体质点运动速度和方向不断变化；过渡流是指层流和湍流之间的不稳定流动状态。
雷诺数（Re）是判断流体流动形态的重要参数，其计算公式为：Re = (ρ v d) / μ其中，ρ为流体密度，v为流体流速，d为管道直径，μ为流体动力粘度。
当Re < 2000时，流体呈层流；当2000 < Re < 4000时，流体呈过渡流；当Re > 4000时，流体呈湍流。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：流体流动形态实验装置、流量计、压差计、计时器、秒表、温度计、水表等。
2. 实验材料：清水、空气、油等。
四、实验步骤1. 将实验装置连接好，确保管道密封性良好。
2. 打开水源，调节流量，使流体在管道中流动。
3. 使用流量计和压差计测量流体流速和压差。
4. 根据测量结果计算雷诺数。
5. 观察流体流动形态，判断其属于层流、湍流还是过渡流。
6. 重复步骤2-5，分别改变流量、温度、管道直径等条件，观察流体流动形态的变化。
五、实验结果与分析1. 在低流速、小直径管道中，流体呈层流。
此时，流体质点沿直线运动，各层之间没有横向混合。
2. 在高流速、大直径管道中，流体呈湍流。
此时，流体质点运动速度和方向不断变化，各层之间发生横向混合。
3. 在中等流速、中等直径管道中，流体呈过渡流。
此时，流体流动形态不稳定，介于层流和湍流之间。
通过实验，验证了雷诺数在判断流体流动形态中的作用。
当雷诺数小于2000时，流体呈层流；当雷诺数大于4000时，流体呈湍流；当雷诺数介于2000和4000之间时，流体呈过渡流。
流体力学雷诺实验报告
流体力学雷诺实验报告流体力学雷诺实验报告导言：流体力学是研究流体运动和力学性质的学科，广泛应用于航空、航天、水利、能源等领域。
雷诺实验是流体力学中的重要实验之一，通过实验研究流体在不同条件下的流动特性，为理论模型的建立提供实验依据。
本报告将介绍流体力学雷诺实验的原理、实验装置以及实验结果的分析与讨论。
一、实验原理雷诺实验是基于雷诺数的概念进行的实验，雷诺数是描述流体流动状态的一个无量纲参数。
它由流体的密度、速度、长度尺度和粘度共同决定，可以用来判断流动是否属于层流或湍流状态。
实验装置：雷诺实验装置由水槽、水泵、流速计、染液注入器和观察窗口等组成。
水槽中注入染液，通过水泵将水推动起来，流经观察窗口时，利用流速计测量流速，并观察染液的流动状态。
实验过程：1. 调节水泵流量，保持流速计读数在一定范围内。
2. 在观察窗口处注入染液，观察染液在流动过程中的形态和变化。
3. 根据观察结果，判断流动状态是层流还是湍流，并记录相关数据。
二、实验结果分析与讨论1. 层流状态下的观察结果：在低雷诺数条件下，流体呈现出较为规律的流动状态，染液以直线流动，且颜色分布均匀。
观察窗口内没有明显的涡流和涡旋等湍流现象。
2. 湍流状态下的观察结果：随着雷诺数的增加，流体的流动状态由层流逐渐转变为湍流。
湍流状态下，染液呈现出不规则的流动形态，出现了大量的涡流和涡旋，颜色分布不均匀，呈现出混沌的状态。
3. 实验结果的分析：通过对实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：（1）雷诺数越小，流体的流动状态越接近层流，流动越规律。
（2）雷诺数越大，流体的流动状态越接近湍流，流动越混乱。
三、实验的意义与应用1. 实验的意义：雷诺实验是研究流体力学的重要实验之一，通过实验可以直观地观察和研究流体的流动特性，验证理论模型的准确性，并为实际工程应用提供参考依据。
2. 实验的应用：流体力学在众多领域中都有广泛应用，如航空航天、水利工程、能源领域等。
雷诺实验演示实验报告
一、实验目的1. 观察流体在管道中的层流和湍流现象，了解两种流态的特征和产生条件。
2. 学习雷诺数的概念及其在流体流动中的应用。
3. 掌握雷诺实验的基本原理和操作方法。
二、实验原理雷诺实验是一种经典的流体力学实验，用于研究流体在管道中的流动状态。
实验原理如下：1. 流体流动存在两种基本状态：层流和湍流。
层流是指流体在管道中作平行于管轴的直线运动，各流层之间没有混合；湍流是指流体在管道中作紊乱的不规则运动，各流层之间有明显的混合。
2. 雷诺数（Re）是判断流体流动状态的无量纲参数，其计算公式为：Re = (ρvd)/μ其中，ρ为流体密度，v为流体在管道中的平均流速，d为管道直径，μ为流体黏度。
3. 当雷诺数小于2000时，流体呈层流状态；当雷诺数大于4000时，流体呈湍流状态；当雷诺数在2000～4000之间时，流体处于过渡状态。
三、实验器材1. 雷诺实验装置：包括管道、水箱、流量计、调速器、有色水等。
2. 测量工具：尺子、秒表、计算器等。
四、实验步骤1. 将实验装置组装好，检查各部件是否正常。
2. 向水箱中加入一定量的有色水，并打开水流，使有色水在管道中流动。
3. 调节调速器，使管道中的流速逐渐增大。
4. 观察管道中的流态变化，记录层流和湍流现象出现的临界流速。
5. 计算不同流速下的雷诺数，分析流体流动状态。
6. 根据实验数据，绘制雷诺数与流速的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明，当流速较小时，管道中的流态为层流，表现为流体分层流动，各流层之间没有明显混合。
2. 随着流速的增加，层流现象逐渐减弱，当流速达到一定值时，流态发生突变，出现湍流现象，表现为流体紊乱流动，各流层之间混合明显。
3. 根据实验数据，计算得到的临界雷诺数与理论值基本吻合。
4. 分析实验数据，绘制雷诺数与流速的关系曲线，发现两者呈线性关系。
六、实验总结1. 雷诺实验是一种经典的流体力学实验，用于研究流体在管道中的流动状态。
化工基础实验 流体流动型态及临界
当Re≤2 000，流体流动形态为 滞流； 当 Re≥4 000时，流体流动形态 为湍流； 而当2000＜Re＜4000时，流 体的流动则认为处于一种过渡状 态，可以是滞流，也可以是湍流， 取决于流动的外部条件。
三、实验装置
四、实验步骤
1.开启进水阀,使高位槽充满水,使高位槽中有 溢流。
流体流动型态及临 实验装置图 实验步骤 注意事项 思考题
一、实验目的和内容
1.实验目的
(1)观察流体流动过程的不同流型 及其转变过程；
(2)测定流型转变时的临界雷诺数。 2.实验内容
测定临界雷诺数。
二、实验原理
经许多研究者实验证明：流体流动存 在两种截然不同的形态，主要决定因素为 液体密度和粘度、流体流动的速度，以及 设备的几何尺寸（在圆形导管中为导管直 径）。将这些因次整理归纳为一个无因次 数群，称该无因次数群为雷诺准数（或雷 诺数）。
2.随着水流量的增大，需相应地细 心调节红墨水的注射流量。
3.数据处理时，转子流量计需要进 行校正。
六、思考题
1.流体的流动类型与雷诺数有什么关 系？ 2.为什么要研究流体的流动类型？它 在化工中有什么意义？
2.开启排水阀和墨水阀，将流量调至最小。 3.逐渐开大排水阀，观察红墨水的流动状况， 并将现象记入表中，并记录水的温度和流量。
4.继续开大排水阀，到使红墨水与水迅速均匀 混合，并记录水的温度和流量。
5.实验反复进行5-6次，以获取准确的数据。 6.关闭墨水阀，关闭泵。
五、注意事项
1.实验过程中保持高位水槽中的水 位恒定。
流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告
六、实验原始数据记录
实验管道d=1.8X10-2m管道截面积A=2.5X10-4m2
水的密度 =998kg/m3水的粘度μ=105X10-3Pa.s
(2)用放风阀放去流量计内的空气，再稍微开启转子流量计调节阀,将流量调至最小值，以便观察稳定的层流形型，再精细地调节示踪剂管路阀，使示踪剂的注水流速与实验导管内主体流体的流速相近，一般略低于主体流体的流速为宜。精心调节至能观察到一-条平直的细流为止。
(3)缓慢地逐渐增大调节阀的开度，使水通过试验导管的流速平稳地增大,直至试验导管内直线流动的细流开始发生波动。记下水的流量和温度数据,以计算下临界雷诺数。
化学工程与工艺专业
化工原理实验报告
姓名
学院
专业班级
学号
指导教师
实验日期
评定成绩：
评阅人：
流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告
一、实验目的
（1）学习和观察流体的流动形态,并对层流和湍流的现象进行比较。
（2）了解转子流量计的原理、结构和使用。
（3）了解雷诺实验装置。
二、实验基本原理
经许多研究者实验证明流体流动存在两种截然不同的形态,主要决定因素为流体的密度和黏度、流体流动的速度,以及设备的几何尺寸(圆形管道中为管道直径),将这些因素整理归纳为一个无因数群,称该无因数群为雷诺准数(或雷诺数),即:
(2)在实验过程中,应随时注意稳压水槽的溢流水量.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泛滥事故的发生。
雷诺实验_实验报告
一、实验目的1. 观察流体在管道中流动时的层流和湍流现象，区分两种不同流态的特征，了解两种流态产生的条件。
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、实验原理流体在管道中流动时，存在两种不同的流动状态：层流和湍流。
层流是指流体流动时，各层流体互不干扰，呈平行流动状态；湍流是指流体流动时，各层流体互相干扰，呈无规则流动状态。
雷诺数（Re）是判断流体流动状态的重要无量纲参数，其表达式为：Re = ρvd/μ其中，ρ为流体密度，v为流体平均流速，d为管道直径，μ为流体动力粘度。
当雷诺数较小时，流体呈层流状态；当雷诺数较大时，流体呈湍流状态。
临界雷诺数（Re_c）是层流和湍流状态的分界点，对于圆形管道，其表达式为：Re_c = 2000三、实验设备与材料1. 实验台2. 圆形管道3. 可调流速装置4. 水泵5. 水箱6. 液体颜色指示剂7. 计时器8. 测量尺四、实验步骤1. 准备实验设备，将圆形管道固定在实验台上。
2. 在水箱中注入适量的水，打开水泵，调节流速装置，使水流速度逐渐增大。
3. 在管道进口处加入液体颜色指示剂，观察颜色指示剂在管道中的流动状态。
4. 记录不同流速下颜色指示剂的流动状态，并测量管道直径、流体密度和动力粘度。
5. 计算不同流速下的雷诺数，观察雷诺数与流态的关系。
6. 重复步骤3-5，验证临界雷诺数。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，观察到以下现象：（1）当流速较小时，颜色指示剂在管道中呈平行流动状态，流体呈层流状态。
（2）当流速逐渐增大时，颜色指示剂在管道中开始出现波纹，随后波纹逐渐增多，振幅增大，流体呈湍流状态。
（3）当流速达到临界雷诺数时，颜色指示剂在管道中呈无规则流动状态，流体呈湍流状态。
2. 计算不同流速下的雷诺数，发现随着流速增大，雷诺数逐渐增大。
当雷诺数达到临界雷诺数时，流体从层流状态转变为湍流状态。
流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告
(3)在整个实验过程中,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-定滞后现象。因此,调节流量过程切勿操之过急。待状态确实稳定之后，再继续调节或记录数据。
三、实验装置与流程
雷诺实验装置主要由稳压溢流水槽、实验导管，转子流量计等部分组成，自来水不断注入并充满水槽，稳压溢流水槽的水流经实验导管流人流量计，最后排入下水道。稳压溢流水槽的溢流水，也直接排入下水道。
四、实验内容
（1）观察流体流动时的层流和湍流的现象，区分两种不同流态的特征。
（2）测定颜色水在管中的不同状态的雷诺数，进一步掌握层流，湍流两种流态的动力学特性。
化工原理实验报告
姓名
学院
专业班级
学号
指导教师
实验日期
评定成绩：
评阅人：
流体流动的流动形态,并对层流和湍流的现象进行比较。
（2）了解转子流量计的原理、结构和使用。
（3）了解雷诺实验装置。
二、实验基本原理
经许多研究者实验证明流体流动存在两种截然不同的形态,主要决定因素为流体的密度和黏度、流体流动的速度,以及设备的几何尺寸(圆形管道中为管道直径),将这些因素整理归纳为一个无因数群,称该无因数群为雷诺准数(或雷诺数),即:
（1）
大量实验测得:当雷诺准数小于某下临界值时,流体的流动形态为层流;当雷诺数大于某上临界值时,流体的流动形态为湍流;在下临值和上临界值之间,则为不稳定的过渡区域。对于圆形管道,下临界雷诺准数为200,上临界雷诺准数为100000,一般情况下,上临界雷诺准数为4000时即形成湍流。
应当指出,层流与湍流之间并非是突然的转变而是两者之间相隔一个不稳定过渡区域,因此,临界雷诺数测定值和流形的转变,在一定程度上受一些不稳定的其他因素的影响。
雷诺实验实验报告
雷诺实验实验报告
实验目的：通过雷诺实验，探究流体在管道中的流动特性。
实验仪器：雷诺实验装置、流量计、水泵等。
实验原理：雷诺实验是通过改变水管的流速和管道直径，观察流体在管道中的运动情况，得出雷诺数与流体性质的关系。
实验步骤：
1. 设置实验装置，确保流体可以顺利流动。
2. 调节水泵流速，记录不同速度下的流量数据。
3. 测量管道直径，并计算雷诺数。
4. 分析实验数据，得出结论。
实验结果：实验结果表明，雷诺数与流体性质、流速以及管道直径密切相关。
当雷诺数小于临界值时，流体呈现层流状态；当雷诺数大于临界值时，流体呈现湍流状态。
实验结论：通过雷诺实验，我们可以深入了解流体在管道中的运动规律，为工程实践提供重要参考。
实验注意事项：
1. 操作实验仪器时要小心轻放，避免损坏设备。
2. 实验结束后及时清洗实验装置，保持设备干净。
通过本次雷诺实验，我们对流体力学有了更深入的了解，实验结果
可为相关领域的研究提供有力支持。
愿这次实验给您带来启发与收获！。
雷诺实验实验报告
实验一雷诺实验一、实验目的1、观察流体流动时各种流动型态；2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态；3、测定流动型态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。
二、实验原理概述流体在流动过程中有两种截然不同的流动状态，即层流和湍流。
它取决于流体流动时雷诺数Re值的大小。
雷诺数：Re＝duρ/μ式中：d－管子内径，mu－流体流速，m/sρ－流体密度，kg/m3μ－流体粘度，kg/(m·s)实验证明，流体在直管内流动时，当Re≤2000时属层流；Re≤4000时属湍流；当Re在两者之间时，可能为层流，也可能为湍流。
流体于某一温度下在某一管径的圆管内流动时，Re值只与流速有关。
本实验中，水在一定管径的水平或垂直管内流动，若改变流速，即可观察到流体的流动型态及其变化情况，并可确定层流与湍流的临界雷诺数值。
三、装置和流程本实验装置和流程图如右图。
水由高位槽1，流径管2，阀5，流量计6，然后排入地沟。
示踪物（墨水）由墨水瓶3经阀4、管2至地沟。
其中，1为水槽2为玻璃管3为墨水瓶4、5为阀6为转子流量计四、操作步骤1、打开水管阀门2、慢慢打开调节阀5，使水徐徐流过玻璃管3、打开墨水阀4、微调阀5，使墨水成一条稳定的直线，并记录流量计的读数。
5、逐渐加大水量，观察玻璃管内水流状态，并记录墨水线开始波动以及墨水与清水全部混合时的流量计读数。
6、再将水量由大变小，重复以上观察，并记录各转折点处的流量计读数。
7、先关闭阀4、5，使玻璃管内的水停止流动。
再开墨水阀，让墨水流出1～2cm距离再关闭阀4。
8、慢慢打开阀5，使管内流体作层流流动，可观察到此时的速度分布曲线呈抛物线状态。
五、实验数据记录和处理表1 雷诺实验数据记录。
最新水力学实验报告——雷诺实验
最新水力学实验报告——雷诺实验
在本次实验中，我们对流体力学中的雷诺数（Reynolds Number）进行了深入研究。
雷诺实验是流体动力学中的经典实验，它通过观察流体流过障碍物时的流动模式变化，来探究流体的流动特性。
实验设置包括一个长直管道，其中填充有水。
在管道的一端安装了一个可调节流速的泵，以控制流体的流速。
管道内部设置有一个固定尺寸的圆球，作为流体流动的障碍物。
实验的关键在于精确测量流体的速度、密度、粘度以及障碍物的尺寸，以便准确计算雷诺数。
实验开始时，我们首先调整泵的流速，使得流体以不同的速度流过圆球。
通过高速摄像机记录流体流动的过程，我们观察到随着流速的增加，流体流过圆球时的流动模式发生了明显的变化。
在低流速下，流体呈现出稳定的层流状态，而在高流速下，流动变得不稳定，形成了湍流。
我们通过实验数据计算得到的雷诺数，发现当雷诺数低于某个临界值（约为2300）时，流体保持层流状态；当雷诺数超过该临界值时，流动转变为湍流。
这一结果与理论预测相符，验证了雷诺数在流体流动模式转变中的关键作用。
此外，我们还研究了流体粘度对流动模式的影响。
实验表明，粘度的增加会导致临界雷诺数的提高，这意味着在高粘度流体中，流动更倾向于保持层流状态。
通过本次实验，我们不仅验证了雷诺数在流体动力学中的重要性，还深入理解了流体流动模式转变的物理机制。
这些发现对于工程设计、环境科学以及流体动力学的研究都具有重要的实际意义。
未来的研究
可以进一步探索不同流体特性以及复杂流动条件下的流动模式转变，以拓展我们对流体力学的理解。
实验五流体流动形态测定雷诺实验
实验五 流体流动形态测定～雷诺实验一、实验目的1、观察流体在圆管内流动的不同流动形态；2、观察滞流时速度分布。
二、原理由于实际流体具有粘度、滞性，放在导管中流动时有两种完全不同的流动形态——滞流和湍流。
流体作滞流流动时，其质点作直线运动且互相平衡，湍流时，质点紊乱地向各个方面作不规则运动，流动形态由雷诺准数决定。
Re=μρdu对于一定温度的某物系在特定的圆管内流动，雷诺数仅与流速有关。
本实验改变流体在管内的速度，观察在不同雷诺数下流体流形的变化，当速度低于或等于某一定值时，流体质点作相互平行的直线运动，流体状态属于滞流，此时的流速称为临界速度，其Re 数称为临界Re 数，当流速大于此值时，流动状态开始变为湍流。
三、实验装置装置主要由高位水槽、玻璃管、转子流量计、兰墨水注入系统等组成，高位水槽内设缓冲器及溢流管，以保持出水流动平稳。
排水由闸阀根据流量计指示加以调节。
玻管中流体流动状态，可直接由兰墨水的流动状态观察出来。
1、外形尺寸：2300×600×800mm图1 雷诺实验装置1－水槽；2－玻璃管；3－墨水瓶；4、5、6、7－阀8、9－转子流量计2、水箱（正面装有有机玻璃，可供观察）：670×600×600mm3、有机玻璃实验管：φ30×2.5 L=1200mm4、流量计： LZB-25 100-1000L/h LZB-1010-100L/h1、滞流时速度分布演示：在玻管中水静止时，打开墨水针阀使针头附近水层染色，停加墨水，打开排水阀，让水保持滞流状态下流动，观察到被染色的水成抛物分布。
2、测定各种流动状态下的雷诺数。
开进水阀，保持少量溢流，调节排水阀，得到不同的流量观察墨水线形状。
流量计校正：q v '、ρ−−'实际被测流体的流量、密度； q v 、ρ −− 标定用流体的流量、密度。
五、实验结果由上述数据得出结果，当Re ＜ 时，为滞流状态；Re ＞ 时，为稳定的湍流。
流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告
流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告实验流程
本次练习实验的目的是通过测量流体池头下的实际水柱高度来测定流体的流动模态，并测量临界雷诺数。
实验采用实验室研究型水池模型，可以控制供水进口处的水压，同时可以调节供水量。
实验设备
该实验使用一台实验室研究型水池模型，其由池头、池底、传动装置三个部分组成，池头、传动装置均以布料袋封装，一个圆形池头水柱下设有游标，可以拔出以读取高度。
同时，实验也使用了实验室的超声波流量计设备，可以准确的读取水流的流量大小。
实验步骤
本次实验共进行了两个步骤，即流体流动型态的测试和临界雷诺数的测试。
第一步，进行流体流动型态的测试，具体操作为：控制水池头部水压，从而改变池头出水口的水柱高度，并同时读取超声波流量计仪器测量水流的流量；在不同的水柱高度下曲线图中观察流量和压力的变化，测试出当前流动处于不同模态。
第二步，进行临界雷诺数的测试，具体测试步骤为：在当前节流装置下，不断调节水池头部的水压，直至出现喷射水柱高度的跳变，测量该调节时的泵头压力，可以得到临界雷诺数。
实验结果
在实验过程中，本组测得流动型态及临界雷诺数的数据如下：
流动型态：
在低位水柱压力下，流量低且稳定，表明当前处于静态流动状态；
在高位水柱压力下，流量急剧增长，波动较大，此时处于空蚀叶栅状态；
临界雷诺数测定：调节泵头水压至46 Kpa时，出现了水柱压力跳变，说明当前流动模式正处于临界状态，此时记录的临界雷诺数为77。
实验结论
本次实验成功测定了当前流体流动型态及临界雷诺数，实验证明研究型水池模型有效通过水柱高度和流量等参数以测得流体各种流动状态以及临界雷诺数，可以形成时空变化参数曲线。
化工雷诺实验实验报告
一、实验目的1. 了解流体在管道中流动的两种基本状态：层流和湍流。
2. 通过实验观察流体从层流状态过渡到湍流状态的现象。
3. 测定临界雷诺数，了解流体流动状态转变的临界条件。
4. 学习并掌握流体力学中无量纲参数的应用，加深对流体流动规律的理解。
二、实验原理流体在管道中流动时，由于惯性力和粘滞力的作用，存在两种不同的流动状态：层流和湍流。
层流是指流体各质点沿管道轴线方向做平行运动，质点之间无相对运动；湍流是指流体各质点沿管道轴线方向做复杂的涡旋运动，质点之间有相对运动。
流体流动状态转变的判据是雷诺数（Re），其定义为：\[ Re = \frac{\rho v D}{\mu} \]其中，\(\rho\) 为流体密度，\(v\) 为流体速度，\(D\) 为管道直径，\(\mu\)为流体动力粘度。
当雷诺数小于2000时，流体为层流；当雷诺数大于4000时，流体为湍流；当雷诺数在2000到4000之间时，流体处于过渡状态。
三、实验设备与材料1. 雷诺实验装置：包括实验管道、水箱、流量计、计时器等。
2. 流体：水或水溶液（如红墨水）。
3. 计量工具：量筒、刻度尺等。
四、实验步骤1. 将实验装置安装好，并检查各部件连接是否牢固。
2. 向水箱中注入适量流体，调整流量计，使流量稳定。
3. 观察流体在实验管道中的流动状态，记录不同流量下的流动现象。
4. 当观察到流体从层流状态过渡到湍流状态时，记录此时的流量和对应的雷诺数。
5. 改变实验管道的直径，重复上述步骤，观察不同直径管道中流体流动状态的变化。
6. 根据实验数据，绘制雷诺数与流速、管道直径之间的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 观察到在低流量下，流体在实验管道中呈层流状态，水流平稳，无涡流产生。
2. 随着流量的增加，流体逐渐从层流状态过渡到湍流状态，水流变得复杂，出现涡流。
3. 通过实验，测得临界雷诺数为2800，与理论值相符。
4. 实验结果表明，流体流动状态转变与管道直径、流量等因素有关。
雷诺实验报告
雷诺实验报告
实验目的：通过雷诺实验测量流体在管道中的湍流转捩临界雷诺数。
实验原理：当流体在管道内流动时，当流速不断增大时，原本属于层流状态的流动会发生转捩，并出现湍流现象。
雷诺实验是通过改变流体流过管道的速度，观察流动状态的变化来测量流体的转捩临界雷诺数。
实验仪器与装置：雷诺实验装置包括一个立式水管，水泵，流量调节阀，流量计，压力表等。
实验步骤：
1. 打开水泵，调节流量调节阀，使水流通过管道。
2. 逐渐增加水泵的工作压力，调节流量调节阀，使水流速度逐渐增大。
3. 当水流进入管道后，观察水流的状态。
当水流呈现湍流时，记录此时的流速，并记为临界雷诺数。
4. 重复上述步骤，进行多次实验，取平均值。
实验数据处理与分析：根据实验得到的数据，计算出多次实验的平均流速，并确定转捩临界雷诺数。
分析实验结果与理论值的差异，并对实验误差和影响因素进行讨论。
实验结论：根据实验结果，得出流体在管道中的湍流转捩临界雷诺数。
讨论实验误差和影响因素，并提出改进实验方法的建议。
雷诺实验的实验报告
一、实验目的1. 了解雷诺实验的基本原理和实验方法；2. 观察并区分层流和湍流两种流动状态；3. 测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别方法；4. 理解雷诺数在流体力学中的重要性及应用。
二、实验原理雷诺实验是一种经典的流体力学实验，用于研究流体在管道中流动时的层流和湍流状态。
实验原理如下：1. 流体在管道中流动时，存在着两种根本不同的流动状态：层流和湍流。
2. 当流体流速较小时，惯性力较小，粘滞力对质点起控制作用，使各流层的液体质点互不混杂，液流呈层流运动。
3. 当流体流速逐渐增大，质点惯性力也逐渐增大，粘滞力对质点的控制逐渐减弱，当流速达到一定程度时，各流层的液体形成涡体并能脱离原流层，液流质点即互相混杂，液流呈湍流运动。
4. 雷诺数（Re）是判断流体流动状态的重要无量纲参数，其计算公式为：Re =ρvd/μ，其中ρ为流体密度，v为流体平均流速，d为管道直径，μ为流体粘度。
5. 当Re小于一定值（如2000）时，流体呈层流状态；当Re大于一定值（如4000）时，流体呈湍流状态；当Re介于两者之间时，流体呈过渡流状态。
三、实验设备与材料1. 实验台；2. 圆管实验装置；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. 实验流量调节阀；9. 秒表；10. 记录纸和笔。
四、实验步骤1. 连接实验装置，检查各部分是否正常；2. 调节恒压水箱，使其保持微溢流状态；3. 将有色水注入实验管道，观察管道内的流动状态；4. 调节实验流量调节阀，改变管道内的流速；5. 观察并记录不同流速下管道内的流动状态，包括层流和湍流现象；6. 重复步骤4和5，直至观察到层流和湍流的转变；7. 记录临界雷诺数；8. 根据实验数据，绘制沿程水头损失和断面平均流速的关系曲线；9. 分析实验结果，总结层流和湍流现象，验证雷诺数在流体力学中的重要性。
五、实验结果与分析1. 观察到在较低流速下，管道内的流动状态为层流，表现为有色水呈直线状流动，颜色清晰可见；2. 随着流速的增加，层流状态逐渐转变为湍流，表现为有色水呈涡旋状流动，颜色逐渐扩散；3. 通过实验数据计算得到临界雷诺数为2560，与理论值相符；4. 绘制沿程水头损失和断面平均流速的关系曲线，发现不同流态下沿程水头损失的规律是不同的；5. 实验结果表明，雷诺数在流体力学中具有重要的实际应用价值。
流体流动类型及临界雷诺数的测定实验报告(华南师范大学)
实验二流体流动类型及临界雷诺数的测定一、实验目的1.观察流体流动过程中不同的流动型态及其变化过程；2.测定流动型态变化时的临界雷诺数二、实验原理流体充满导管作稳态流动时基本上有两种明显不同的流动型态：滞流（也叫层流）和湍流。
当流体在管中作滞流流动时，管内的流体各个质点沿管轴作相互平行而有规则的运动，彼此没有明显的干扰。
当流体作湍流流动时，各个质点紊乱地向各个不同的方向作无规则的运动。
流体的流动型态不仅与流体的平均流速有关，还与流体的粘度μ、密度ρ和管径d等因素有关。
也就是说流体的流动型态取决于雷诺准数的大小。
R=d（2－1）式中：d——管子内径（m）u——流体流速（m/s）ρ——流体密度（kg/m3）μ——流体粘度（Pa•s或kg/m•s）根据雷诺实验，流体在平直圆管中流动时，当雷诺数小于某一临界值时为滞流（或层流）；当雷诺数大于某一临界值时为湍流；当雷诺数介于二者之间时则为不稳定的过渡状态，可能为滞流，也可能为湍流。
对于一定温度下的某种介质在特定的圆管内流动时，流体的粘度μ、密度ρ和管径d等均为定值，故雷诺数Re仅为流体平均流速u的函数。
流体的流速确定后，雷诺数即可确定。
流体流动型态发生变化时的流速称为临界速度，其对应的雷诺数称为临界雷诺数。
本实验以水为介质、有色溶液为示踪物，使其以不同的流速通过平直玻璃管，便可观察到不同的流动型态，同时根据流动型态的变化，可确定临界速度与临界雷诺准数。
三、实验装置本实验装置如图2-1所示，主要由稳压溢流水槽5、试验导管（内径24.2mm）6、缓冲水槽5和转子流量计6组成。
水由循环水泵供给或直接由自来水龙头输入稳压溢流水槽，经稳压后流经试验导管、缓冲水槽及转子流量计，最后流回低位水槽或排入下水道，稳压溢流槽溢流出来的水也返回低位槽或排入下水道。
示踪物由液瓶1经调节夹10、试验导管3……至下水道。
图2-1雷诺试验装置六、实验步骤1.雷诺实验的过程(1)关闭流量调节阀10、7、9,打开进水阀3,使自来水充满水槽, 并使其有一定的溢流量。
流体流型及临界雷诺数的测定
流体流型及临界雷诺数的测定一、实验目的与要求1.观察流体在管内流动的两种不同流型；2.测定临界雷诺数；3.掌握转子流量计的校正。
二、实验原理实际流体在流过固体壁面时，由于流体对壁面有附着力，将在壁面上粘附一层静止的流体，这层流体的分子仅因扩散作用而运动。
同时，实际流体分子间有吸引力；壁面上静止的流体层对其临近的流体层起约束作用，阻碍该层流体的流动，但离开壁面越远，则约束作用越小。
因此，流体在流动时在靠近壁面范围内是流体层与层之间的相对运动。
要使流体产生上述的相对运动，需要克服流体流动时的内摩擦力，也即需要克服一定的阻力。
此外，当流体流动激烈而呈紊乱状态时，流体间产生大量涡旋和扰动，也消耗流动的能量，消耗的能量转化为热能而提高了流体的热力学能（内能）。
流体流动的阻力与流体的性质（如粘度等）、流体流动形态、导管的长度、管径、壁面情况以及流动时的变动状态（如缩小、扩张等）有关。
粘度—是流体内部摩擦力的表现，是流体的重要物性参数之一。
流体的粘度越大，流体的流动性越小。
相邻的两层流体之间，层间的接触面积为A，层间距离为δ，为使层间产生相对运动ω时必须加上相应的剪切力F。
实验证明，所应加予的力F与层间接触面积A和相对速度ω成正比，而与层间距离成反比，这一关系称为牛顿粘性定律，这类流体称为牛顿型流体。
F=µAω/δτ=F/A=µω/δµ—比例系数，即流体的粘度。
各种流体有其本身的粘度，其值随外界条件而改变，单位为Pa.s；τ—剪应力，单位Pa。
流体的粘度主要通过实验测定，大多数纯物质的粘度可以从手册和有关资料中查得。
在这些资料中，粘度的单位常用泊（p）或厘泊（cp）表示。
国际单位制中，粘度的单位是Pa.s（基本单位是Kg.m-1.s-1），是指相距为1m，接触面积为1m2的流体产生相对运动为1m.s-1所需的力（N）。
它与泊的换算关系为1p=0.1Pa.s液体的粘度受压强的影响很小，但随温度的升高而显著降低。
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大量实验测得:当雷诺准数小于某下临界值时,流体的流动形态为层流;当雷诺数大于某上临界值时,流体的流动形态为湍流;在下临值和上临界值之间,则为不稳定的过渡区域。对于圆形管道,下临界雷诺准数为200,上临界雷诺准数为100000,一般情况下,上临界雷诺准数为4000时即形成湍流。
应当指出,层流与湍流之间并非是突然的转变而是两者之间相隔一个不稳定过渡区域,因此,临界雷诺数测定值和流形的转变,在一定程度上受一些不稳定的其他因素的影响。
三、实验装置与流程
雷诺实验装置主要由稳压溢流水槽、实验导管，转子流量计等部分组成，自来水不断注入并充满水槽，稳压溢流水槽的水流经实验导管流人流量计，最后排入下水道。稳压溢流水槽的溢流水，也直接排入下水道。
四、实验内容
（1）观察流体流动时的层流和湍流的现象，区分两种不同流态的特征。
（2）测定颜色水在管中的不同状态的雷诺数，进一步掌握层流，湍流两种流态的动力学特性。
化学工程与工艺专业
化工原理实验报告
姓名
学院
专业班级
学号
指导教师
实验日期
评定成绩：
评阅人：
流体流动型态及临界雷诺数的测定实验报告
一、实验目的
（1）学习和观察流体的流动形态,并对层流和湍流的现象进行比较。
（2）了解转子流量计的原理、结构和使用。
（3）了解雷诺实验装置。
二、实验基本原理
经许多研究者实验证明流体流动存在两种截然不同的形态,主要决定因素为流体的密度和黏度、流体流动的速度,以及设备的几何尺寸(圆形管道中为管道直径),将这些因素整理归纳为一个无因数群,称该无因数群为雷诺准数(或雷诺数),即:
(6)关闭进水阀、墨水阀，全开排水阀，将系统内水尽量排尽。
三、实验操作注意事项
(d)本实验示踪剂墨水，它由墨水贮瓶，经连接软管和注射针头.注人试验导管，但注意适当调节注射针头的位置,使针头位于管轴线上为佳，墨水的注射速度应与主体流体流速相近(略低些为宜)，因此:随着水流速度增大，需相应地细心调节墨水注射流量，才能神到较好的试验效果。
(4)继续缓慢地增加调节阀开度，使水流量平稳地增加,这时导管内的流体的流形逐步由层流向湍流过渡。当流量增大到某一数值后,示踪剂一进人试验导管，立即被分散成烟雾状，这时表明流体的流形已进人湍流区域。在此过程中,如出现水位变化时应调节进水阀确保水箱内水位稳定，有适当得溢流。
(5)重复步骤(3)、(4),计算临界雷诺数Re,取平均值。这样实验操作需反复进行数次(至少5~6次)，以便取得较为准确的实验数据。
(2)在实验过程中,应随时注意稳压水槽的溢流水量.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泛滥事故的发生。
(3)在整个实验过程中,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-定滞后现象。因此,调节流量过程切勿操之过急。待状态确实稳定之后，再继续调节或记录数据。
序号
流量/（m3/h）
实验现象
1
50X10-3
红色细线
2
96X10-3
红色细流发生抖动
3
133X10-3
红色细流加剧
4
209X10-3
红线消失
七、实验数据处理
由雷诺数计算式可得：
序号
雷诺数
流动形态11043来自层流22005
临界状态
3
2780
湍流
4
4366
湍流
八、实验结果与分析讨论
实验测得临界雷诺数为2005。
5．稳压水槽中的溢流水量,随着操作流量的改变需相应调节,既不能让水位下降亦不能发生泛滥。稳压水槽中的水位变化会使流速不稳定也会产生一定误差。
6．实验中碰撞设备,操作应轻巧缓慢,大说话等都会干扰流体的稳定状态。
7．实验中未检查针头。针头位置应与液体流速平行且应位于管轴线上方为佳。
(4)每学期最后一次实验完成后，应将墨水和稳压溢流水槽内水放尽,并将墨水瓶及墨水管路系统冲洗干净，然后再放水到稳压溢流水槽,将系统冲洗,最后排干。重新使用前应清除灰尘、杂物，用干净水冲洗,仔细检查各系统完好情况。
六、实验原始数据记录
实验管道d=1.8X10-2m 管道截面积A=2.5X10-4m2
水的密度 =998kg/m3水的粘度μ=105X10-3Pa.s
误差分析：
1．实验中未调节红墨水流量。红墨水的注射速度应与主体流速相随,随水流速增加,需相应增加红墨水的注射流量。这是实验产生误差的主要原因。
2．每次调节后,都要等到流动型态稳定后,再录数据,这是实验产生误差的一个重要原因。
3．由于个人对流体流型的判断差异,也是实验产生误差的主要原因。
4．实验前未对转子流量计进行标定,由于子流量计具有恒压差,需进行系统读数校正,这也是引起读数误差的一个主要原因。
(2)用放风阀放去流量计内的空气，再稍微开启转子流量计调节阀,将流量调至最小值，以便观察稳定的层流形型，再精细地调节示踪剂管路阀，使示踪剂的注水流速与实验导管内主体流体的流速相近，一般略低于主体流体的流速为宜。精心调节至能观察到一-条平直的细流为止。
(3)缓慢地逐渐增大调节阀的开度，使水通过试验导管的流速平稳地增大,直至试验导管内直线流动的细流开始发生波动。记下水的流量和温度数据,以计算下临界雷诺数。
五、实验操作步骤记录
一、实验前准备工作
(1)实验前先用自来水充满稳压溢流水槽。将适量示踪剂(红或蓝墨水)加人贮瓶内备用，并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。
(2)实验前,先对转子流量计进行标定，作好流量标定曲线。
(3)用温度计测定水温。
二、实验操作步骤
(1)开启自来水阀门，保持稳压溢流水槽有一定的溢流量,以保证试验时具有稳定的压头。