雷诺实验数据处理表格

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雷诺实验

雷诺实验

雷诺实验实验人:09335004 王宗谭一、实验目的要求1.观察层流、紊流的流态及其转换特征;2.测定下临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则;3.掌握误差分析在实验数据处理中的应用。

二、实验原理1.实验装置图自循环雷诺实验装置图1.自循环供水器;2.实验台;3.可控硅无级调速器;4.恒压水箱;5.有色水水管;6. 稳水孔板;7.溢流板;8.实验管道;9.实验流量调节阀。

2.实验原理根据雷诺数的表达式Re=VD/ν,结合连续性方程Q=AV ,得Re=4Q/(πDν)其中V表示管道中的平均流速,D表示管道直径,为水的运动粘性系数。

通过层流与紊流的运动学特点,观察、判断层流向紊流转变时的情况,并测量相应数值,按上式计算获得雷诺数。

层流向湍流转变的临界状态所测雷诺数称为上临界雷诺数,湍流向层流转变的临界状态所测雷诺数称为下临界雷诺数。

水的运动黏性系数与温度有关,可由下式计算出其中T为温度,以摄氏度为单位。

三、实验方法与步骤1.测记本实验的有关常数。

2.观察两种流态。

打开开关3使水箱充水至溢流水位,经稳定后,微微开启调节阀9,并注入颜色水于实验管内,使颜色水流成一直线。

通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态,然后逐步开大调节阀,通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征,待管中出现完全紊流后,再逐步关小调节阀,观察由紊流转变为层流的水力特征。

3.测定下临界雷诺数。

(1)将调节阀打开,使管中呈完全紊流,再逐步关小调节阀使流量减小。

当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时,即为下临界状态;(2)待管中出现临界状态时,用体积法测定流量;(3)根据所测流量计算下临界雷诺数,并与公认值(2300)比较,偏离过大,需重测;(4)重新打开调节阀,使其形成完全紊流,按照上述步骤重复测量不少于三次;(5)同时用水箱中的温度计测记水温,从而求得水的运动粘度。

[注意](1)每调节阀门一次,均需等待稳定几分钟;(2)关小阀门过程中,只许渐小,不许开大;(3)随出水流量减小,应适当调小开关,以减小溢流量引发的扰动。

雷诺方程实验报告数据

雷诺方程实验报告数据

一、实验目的1. 了解雷诺方程的基本原理和应用;2. 掌握雷诺方程的求解方法;3. 通过实验验证雷诺方程的正确性。

二、实验原理雷诺方程是描述流体运动的一种偏微分方程,它是由英国物理学家奥斯本·雷诺(Osborne Reynolds)于1883年提出的。

雷诺方程可以描述流体在层流和湍流状态下的运动规律。

雷诺方程的基本形式如下:$\frac{\partial \mathbf{u}}{\partial t} + (\mathbf{u} \cdot \nabla)\mathbf{u} = -\frac{1}{\rho} \nabla p + \nu \nabla^2 \mathbf{u}$其中,$\mathbf{u}$表示流体的速度矢量,$p$表示流体的压力,$\rho$表示流体的密度,$\nu$表示流体的运动粘度。

三、实验装置1. 实验台:用于放置实验器材;2. 流体水箱:用于盛装流体;3. 流量计:用于测量流体流量;4. 流速传感器:用于测量流体速度;5. 压力传感器:用于测量流体压力;6. 数据采集系统:用于采集实验数据。

四、实验步骤1. 将实验装置安装好,确保各部件连接牢固;2. 将流体倒入水箱,调整流量计,使流体流量稳定;3. 通过流速传感器和压力传感器采集流体速度和压力数据;4. 将采集到的数据输入数据采集系统,进行数据处理和分析;5. 根据实验数据,验证雷诺方程的正确性。

五、实验数据1. 流体流量:$Q = 0.2 \text{ m}^3/\text{s}$;2. 流体密度:$\rho = 1000 \text{ kg/m}^3$;3. 流体运动粘度:$\nu = 1.0 \times 10^{-6} \text{ m}^2/\text{s}$;4. 流体速度:$u = 0.5 \text{ m/s}$;5. 流体压力:$p = 1.0 \times 10^5 \text{ Pa}$。

雷诺实验数据处理表格

雷诺实验数据处理表格
过渡流
过渡流
过渡流
13
140
3.89
0.11234
2359.05
过渡流
过渡流
过渡流
14
150
4.17
0.12036
2527.55
过渡流
过渡流
过渡流
15
155
4.31
0.12437
2611.80
过渡流
过渡流
过渡流16160来自4.440.12838
2696.05
过渡流
过渡流
过渡流
17
165
4.58
0.13240
层流
层流
2
50
1.39
0.04012
842.52
层流
层流
层流
3
60
1.67
0.04814
1011.02
层流
层流
层流
4
70
1.94
0.05617
1179.52
层流
层流
层流
5
80
2.22
0.06419
1348.03
层流
层流
层流
6
90
2.50
0.07222
1516.53
层流
层流
层流
7
100
2.78
0.08024
2780.31
过渡流
湍流
过渡流
18
170
4.72
0.13641
2864.56
湍流
湍流
过渡流
19
180
5.00
0.14443
3033.06
湍流
湍流
过渡流

雷诺实验实验报告

雷诺实验实验报告

大学教学实验报告实验名称 流管流态实验(雷诺实验) 指导教师 姓名年级学号成绩一、预习部分1. 实验目的 2. 实验基本原理3. 主要仪器设备(含必要的元器件、工具)1、 实验目的:(1) 测定沿程水头损失与断面平均流速的关系,并确定临界雷诺数。

(2) 加深对不同流态的阻力和损失规律的认识。

2、实验基本原理: (1)两个断面的能量方程: 2211221212(12)2g2w gp p hzz γγυυαα-++=+++实验中位均匀流,12υυ= ,12αα=(12)(12)w f h h --=所以水头损失为:121212()()()sin fp p hh h z zαγγ=+-+=-,1h 、2h 为测压牌读数,α为倾斜角。

水力坡度/fJ L h=。

(2)体积法测流量。

/Q W T =, (3)水的粘性系数220.01775(/)10.03370.000221m s t t ν=++,雷诺数Re d υν=3、主要仪器:如图示,另备打气筒、量筒、秒表温度计各一个。

二、实验操作部分1. 实验数据、表格及数据处理 2. 实验操作过程(可用图表示) 3. 结论1. 实验步骤(1)打开水箱下的进水阀向水箱冲水,使水箱有溢水。

再打开管道上的前阀和后阀冲洗水管。

反复开关尾管阀排出空气。

(2)从紊流到层流,将尾阀开到一定开度开始实验,待水流稳定后,测读h 1、h 2、W 、T 。

这样完成一次实验,然后逐步关小尾阀,重复上述步骤,一直做到管流几乎成滴淋状。

(3)再从层流做到紊流。

(此步骤本次实验不做) (4)实验中每半小时测一次水温,取平均值。

(5)对实验数据进行计算分析,以log J 为纵坐标,log v 为横坐标绘制关系曲线,从曲线确定临界流速V k ,并计算雷诺数Re 的值。

并标明实验成果线段坡度,即本次实验的成果。

实验过程注意事项本实验的技术性比较强,每一步操作,都要求实验人员做到精细,才能去的反映真实情况的实验成果。

化工原理雷诺实验报告doc

化工原理雷诺实验报告doc

化工原理雷诺实验报告篇一:化工原理实验报告(流体阻力)摘要:本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv、测压点之间的压强差ΔP,结合已知的管路的内径、长度等数据,应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re变化关系及突然扩大管的?-Re关系。

从实验数据分析可知,光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re增大而减小,并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis关系式:?? 。

突然扩大管的局部阻力系数随Re的变化而变化。

一、目的及任务①掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。

②测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。

③验证湍流区内摩擦系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。

④将所得光滑管λ-Re方程与Blasius方程相比较。

二、基本原理1. 直管摩擦阻力不可压缩流体,在圆形直管中做稳定流动时,由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大、弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然变化,产生局部阻力。

影响流体阻力的因素较多,在工程上通常采用量纲分析方法简化实验,得到在一定条件下具有普遍意义的结果,其方法如下:流体流动阻力与流体的性质,流体流经处的几何尺寸以及流动状态相关,可表示为:△p=?(d,l,u,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。

雷诺数 Re?相对粗糙度管子长径比从而得到lddu???d??(du??l,,) ?dd?p?u2令???(Re,)d??p??ld?(Re,?ud)22可得到摩擦阻力系数与压头损失之间的关系,这种关系可用实验方法直接测定。

hf??p???ld?u22式中hf——直管阻力,J/kg;——被测管长,m; d——被测管内径,m; u——平均流速,m/s; ?——摩擦阻力系数。

当流体在一管径为d的圆形管中流动时,选取两个截面,用U形压差计测出这两个截面间的静压强差,即为流体流过两截面间的流动阻力。

根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式,即可求出摩擦阻力系数。

雷 诺 实 验 装 置

雷 诺 实 验 装 置
三.实验装置流和实验方法
实验装置流程如图一所示。
雷诺实验数据表流体温度20(℃)
序号
量筒体积
时间
流量
流速(m/s)
雷诺准数Re
观察现象
流型
(毫升)
(秒)
(m3/s)
1
70
8
8.75E-06
0.021
484.6
管中一条红线
层流
2
83
2.72
3.05E-05
0.073
1690.1
管中一条红线
层流
3
760
16.33
4.65E-05
0.112
2577.7
管中红线波动
过渡流
4
910
12.05
7.55E-05
0.182
4182.7
红水扩散
湍流
一.实验装置的特点:
能定性并且直观地观察到层流、过渡流、湍流等各种流型。清晰地观察到流体在圆管内流动过程的速度分布。同时可以进行孔板流量计标定实验。
二.装置的主要技术数据及计算方法:
实验管道有效长度: L=600 mm
外径: Do=30 mm
内径: Di=23.5mm
孔板流量计孔板内径: do=9.0 mm
雷诺实验装置介绍雷诺实验数据表流体温度20序号量筒体积时间流量流速ms雷诺准数re875e0600214846管中一条红线83272305e05007316901管中一条红线7601633465e05011225777管中红线波动过渡流9101205755e05018241827红水扩散
LNS-B雷诺实验装置

流体力学实验

流体力学实验

实验四 流动状态实验----雷诺实验一、实验目的1. 观察层流和紊流的流态及其转换特征;2. 通过临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则;3. 学习在流体力学中应用无量纲参数进行试验研究的方法,并了解其使用意义。

二、实验原理1、实际流体的流动会呈现出两种不同的型态:层流和紊流,它们的区别在于:流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。

在紊流流动中存在随机变化的脉动量,而在层流流动中则没有,如图1所示。

2、圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。

雷诺根据大量实验资料,将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数,称为雷诺数Re ,作为判别流体流动状态的准则Re d υγ=式中 υ——流体断面平均流速 , s cm d ——圆管直径 , cmγ——流体的运动粘度 , cm 2在本实验中,流体是水。

水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算20.017810.03370.000221t tγ=++ 式中γ——水在t C ︒时的运动粘度,s cm 2;t ——水的温度,C ︒。

3、判别流体流动状态的关键因素是临界速度。

临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。

流体从层流到紊流的过渡时的速度称为上临界流速,从紊流到层流的过渡时的速度为下临界流速。

4、圆管中定常流动的流态发生转化时对应的雷诺数称为临界雷诺数,对应于上、下临界速度的雷诺数,称为上临界雷诺数和下临界雷诺数。

上临界雷诺数表示超过此雷诺数的流动必为紊流,它很不确定,跨越一个较大的取值范围。

而且极不稳定,只要稍有干扰,流态即发生变化。

上临界雷诺数常随实验环境、流动的起始状态不同有所不同。

因此,上临界雷诺数在工程技术中没有实用意义。

有实际意义的是下临界雷诺数,它表示低于此雷诺数的流动必为层流,有确定的取值。

通常均以它作为判别流动状态的准则,即Re < 2320 时,层流 Re > 2320 时,紊流该值是圆形光滑管或近于光滑管的数值,工程实际中一般取Re = 2000。

雷诺实验实验分析报告

雷诺实验实验分析报告
(3)每调节一次尾阀,必须等待3分钟,使水流稳定后,方可施测。
(4)量测水温时,要把温度计放在量筒的水中来读数,同时不能与量筒壁接触,不可将它拿出水面之外读数。
(5)在测量流速时,特别是流量较小时,尽可能延长接水时间,同时计时和量筒接水必须同步进行,以减小流速测量的误差。
2.实验数据,表格及数据处理
(1)应尽可能减少外界对水流的干扰,在实验过程中,要保持环境安静,不要碰撞管道以及与管道有联系的器件,要仔细轻巧地操作,尾阀开度的改变对水流也是一个干扰,因而操作阀门要轻微缓慢,而且切忌在关小的过程中有开大,或在开大的过程中有关小的现象发生,否则实验重做。
(2)尾阀开度的变化不宜过大。当接近临界区Rek=(2300~2000),更要细心操作,一个单程的量测(从紊流到层流;或从层流到紊流),应做15~20个以上的测次,预计全部实测的雷诺数约在500~8000之间,但在雷诺数小于2500以下时约需10个测次才能保证实验成果比较完满。
1、实验成果的评价
雷诺实验的技术性比较强,必须精心操作,才能取得反映真实情况的成果。通过实验,我们发现下临界雷诺数大约在2000左右。
在实验过程中,实验室中由于水流原故,管道会产生一定振动,实验过程中声响比较大,同时水压使连接比压计的胶管变形,胶管固定效果不好实验中发生摇晃影响读数,这些都会影响实验成果。实验中测量流速时接水和计时不能达到绝对同步产生一定误差,同时量筒的精度影响读数精度的。
(2)若将管道倾斜放置,对临界雷诺数是否有影响?为什么?
答:有影响。因为当温度一定和管道直径一定时,临界雷诺数与流速有关,而当管道倾斜放置时,受重力作用,测得流速会发生改变,因而导致临界雷诺数改变。




指导教师 年 月 日

雷诺演示实验实验报告

雷诺演示实验实验报告

一、实验目的1. 了解雷诺数的基本概念及其在流体力学中的应用。

2. 观察流体在不同雷诺数下的流动特性,包括层流和湍流。

3. 掌握通过改变雷诺数来控制流体流动状态的方法。

4. 学习实验数据处理和分析方法。

二、实验原理雷诺数(Re)是描述流体流动状态的无量纲参数,由以下公式计算:Re = ρvd/μ其中,ρ为流体密度,v为流体速度,d为特征长度(如管道直径),μ为流体的动力粘度。

根据雷诺数的大小,流体流动可分为层流和湍流两种状态。

当雷诺数较小时,流体流动呈现层流状态;当雷诺数较大时,流体流动呈现湍流状态。

三、实验装置与仪器1. 实验装置:雷诺演示实验装置,包括实验管道、水泵、流量计、阀门等。

2. 仪器:温度计、秒表、直尺、量筒等。

四、实验步骤1. 调整实验装置,连接好实验管道、水泵、流量计等。

2. 将实验管道充满清水,关闭阀门,使系统稳定。

3. 通过调节水泵的转速,改变流体速度,记录不同速度下的流量。

4. 测量实验管道的特征长度,计算不同速度下的雷诺数。

5. 观察流体在不同雷诺数下的流动状态,记录层流和湍流的转变过程。

6. 对实验数据进行处理和分析,绘制雷诺数与流速、流量等参数的关系曲线。

五、实验结果与分析1. 实验数据根据实验数据,绘制了雷诺数与流速、流量等参数的关系曲线,如下:(此处插入实验数据关系曲线图)2. 分析(1)层流状态:当雷诺数较小时,流体流动呈现层流状态。

此时,流体在管道内呈平行层状流动,流速分布均匀,流动稳定。

(2)湍流状态:当雷诺数较大时,流体流动呈现湍流状态。

此时,流体在管道内呈现涡旋、湍流等现象,流速分布不均匀,流动不稳定。

(3)层流与湍流的转变:当雷诺数达到一定值时,流体流动状态会发生转变。

这个转变值称为临界雷诺数。

在本实验中,临界雷诺数约为2100。

(4)雷诺数与流速、流量等参数的关系:从实验数据关系曲线可以看出,随着流速的增加,雷诺数也随之增加。

当流速超过临界雷诺数时,流体流动状态由层流转变为湍流。

雷诺实验数据处理

雷诺实验数据处理
1、实验记录
主体流量L/h
温度°C
导管中现象
25
13.3
导管的轴线上,可观察到一条垂直的红色细流
50
13.4
红色细线
75
13.5
红色细线变细
100
13.6
红色细流有些弯曲
125
13.7
红色细流弯曲、偏移加剧
150
13.7
红色细流发生抖动
175
13.7
红色细流断裂
200
13.8
断裂程度加剧,红色细线若隐若现
3
75
1275.544
4
100
1700.725
5
125
2125.907
临界状体
6
150
2551.088
7
175
2976.269
8
200
3401.451
9
225
3826.632
数据分析:由以上两个表格的对比可以发现,有实验现象得出的结论跟由雷诺系数计算的出的结论存在着差别,可能原因:当流体处于过渡态时,管道的入口处、管道直径或方向改变或外来的轻微干扰,都极易促成湍流的产生,因此,往往将过渡状态当成湍流看待。
湍流
225
红线消失
湍流
2)由雷诺数判断流体的流动形态
雷诺数Re的计算:Re=d/,=qv/s=qv/(d2/4)
Re=dqv/(d2/4)= 4qv/(d)
实验序号
流量
L/h
温度
°C
粘度
Pa×s
密度
Kg/m3
雷诺数
流动形0.77×10-5
999.7
425.1814
层流
2

雷诺实验

雷诺实验

雷诺实验实验报告姓名:史亮班级:9131011403学号:913101140327第4章 雷诺实验4.1 实验目的1) 观察层流、紊流的流态及流体由层流变紊流、紊流变层流时的水利特征。

2) 测定临界雷诺数,掌握园管流态判别准则。

3) 学习应用量纲分析法进行实验研究的方法,了解其实用意义。

4.2 实验装置雷诺实验装置见图4.1。

图4.1 雷诺实验装置图说明:本实验装置由供水水箱及恒压水箱、实验管道、有色水及水管、实验台、流量调节阀等组成,有色水经有色水管注入实验管道中心,随管道中流动的水一起流动,观察有色水线形态判别流态。

专用有色水可自行消色。

4.3 实验原理流体流动存在层流和紊流两种不同的流态,二者的阻力性质不相同。

当流量调节阀旋到一定位置后,实验管道内的水流以流速v 流动,观察有色水形态,如果有色水形态是稳定直线,则圆管内流态是层流,如果有色水完全散开,则圆管内流态是紊流。

而定量判别流体的流态可依据雷诺数的大小来判定。

经典雷诺实验得到的下临界值为2320,工程实际中可依据雷诺数是否小于2000来判定流动是否处于层流状态。

圆管流动雷诺数:e R KQ d Qvd vd ====νπνμρ4 (4.1) 式中:ρ──流体密度,kg/cm 3;v ──流体在管道中的平均流速,cm/s ;d ──管道内径,cm ; μ──动力粘度,Pa •s ;ν──运动粘度,ρμν=,cm 2/s ; Q ──流量,cm 3/s ;K ──常数,νπd K 4=,s/cm 3。

4.4 实验方法与步骤1) 记录及计算有关常数。

管径 d = 1.37 cm, 水温 t = 14.8 ℃ 水的运动粘度 ν=2000221.00337.0101775.0tt ++= 0.01147 cm 2/s 常数 νπd K 4== 81.03 s/cm 3 2) 观察两种流态。

滚动有色水塑料管上止水夹滚轮,使有色水流出,同时,打开水箱开关,使水箱充满水至溢流,待实验管道充满水后,反复开启流量调节阀,使管道内气泡排净后开始观察两种流态。

雷诺实验带数据处理.doc

雷诺实验带数据处理.doc

雷诺实验带数据处理.doc雷诺实验(Reynolds Experiment)是19世纪末期的流体力学实验,它的目的是研究液体在直径较小的管道中的流动规律。

这项实验建立了流体力学的一个重要概念——雷诺数(Reynolds Number),它被广泛用于描述流体的运动状态和流动特性。

雷诺实验的数据处理是这个实验的一个重要环节,下面我们将详细介绍雷诺实验的数据处理过程。

一、实验原理雷诺实验的原理是通过调整液体的流量和管道直径来控制雷诺数,观察液体在不同雷诺数下的流动规律,从而获得对液体流动的基本了解。

实验需要用到以下几个参数:1. 流量(Q):指单位时间内流过管道的液体体积。

2. 管道直径(D):液体在管道内的直径。

3. 密度(ρ):液体的质量密度。

根据这些参数,可以计算出雷诺数(Re):Re = (ρDv)/μ其中,v为液体在管道内的平均流速。

根据雷诺数的大小,可以将液体流动分为三个不同的区域:1. 慢流动区:Re<2000。

此时,流体的黏性和惯性力相比较弱,流体的运动状态会受到黏性力的影响,呈现出平滑的层流状态。

2. 过渡区:2000<Re<4000。

此时,流体的惯性力开始增强,液体开始呈现出交替漩涡的纹路。

在这个区域内,液体的流动状态已经开始变得复杂。

3. 快流动区:Re>4000。

此时,液体的惯性力占据主导地位,液体的流动状态呈现出湍流状态。

不规则的漩涡和流体涡流的形成使得液体流动变得非常混乱并且难以预测。

二、实验过程1. 实验器材雷诺实验需要用到管道、放大器、方法罐、压力表和流量计等设备。

其中,管道和放大器是实验的核心设备。

管道带有刻度,可以通过刻度调整管道的直径;放大器可以放大流体的流动状态,方便观察。

2. 实验步骤1)将液体放入方法罐中,打开管道,将液体流入到管道中;2)调整流量计,控制液体的流量;3)通过调整管道直径和流量,控制雷诺数,观察液体的流动状态并记录数据。

雷诺实验

雷诺实验

雷诺实验
一、实验目的
观察液体在圆管中的流动形态,并测定下临界雷诺数。

二、实验原理
液体在流动时,有两种流态,即层流和紊流,可用雷诺数Re来判断液体流动的流态,其表达式为:
υd
Re=
ν
式中υ——液体在管中的平均速度(m/s);
d ——实验管段的内径(m);
ν——液体运动黏性系数(m2/s)
水的运动黏性系数与温度有关,可由下表查出:
从层流转变成紊流时的Re称为上临界雷诺数Re'k,从紊流转变成层流时的Re称为下临界雷诺数Re k,目前公认的是Re k=2300。

本实验只测定下临界雷诺数Re k。

三、实验设备
实验所用雷诺实验台如下图:
温度计一只;秒表一个。

四、实验步骤
1. 插上电源插头,打开进水阀门,使水箱进水并保持恒定水位;
2. 开亮灯光,全开实验玻璃管A的阀门B。

微开色液C下的管阀D,使色液流入实验管A。

可看到色液与水流迅速混合,此时液流为紊流流态。

3. 慢慢关闭B,同时观察A中水流状况。

当看到A中色液刚出现一条细的线流时,即为从紊流转变为层流时的下临界状态。

迅速测量流量及水温,记录数据。

4. 再次开大B,使A中成为紊流,重复3,共4~5次。

5. 实验完毕,整理仪器设备,关闭电源灯光、各种阀门,放光水箱中的水。

五、问题讨论
1. 层流、紊流两种水流流态的外观表现是怎样的?
2. 破坏层流的主要物理原因是什么?
实验报告完成日期年月日
指导教师签字。

雷诺实验

雷诺实验

雷诺实验实验报告姓名:史亮班级:9131011403学号:913101140327;.;.第4章 雷诺实验4.1 实验目的1) 观察层流、紊流的流态及流体由层流变紊流、紊流变层流时的水利特征。

2) 测定临界雷诺数,掌握园管流态判别准则。

3) 学习应用量纲分析法进行实验研究的方法,了解其实用意义。

4.2 实验装置雷诺实验装置见图4.1。

图4.1 雷诺实验装置图说明:本实验装置由供水水箱及恒压水箱、实验管道、有色水及水管、实验台、流量调节阀等组成,有色水经有色水管注入实验管道中心,随管道中流动的水一起流动,观察有色水线形态判别流态。

专用有色水可自行消色。

4.3 实验原理流体流动存在层流和紊流两种不同的流态,二者的阻力性质不相同。

当流量调节阀旋到一定位置后,实验管道内的水流以流速v 流动,观察有色水形态,如果有色水形态是稳定直线,则圆管内流态是层流,如果有色水完全散开,则圆管内流态是紊流。

而定量判别流体的流态可依据雷诺数的大小来判定。

经典雷诺实验得到的下临界值为2320,工程实际中可依据雷诺数是否小于2000来判定流动是否处于层流状态。

圆管流动雷诺数:e R KQ d Qvd vd ====νπνμρ4 (4.1) 式中:ρ──流体密度,kg/cm 3;v ──流体在管道中的平均流速,cm/s ;d ──管道内径,cm ; μ──动力粘度,Pa •s ;ν──运动粘度,ρμν=,cm 2/s ;;.Q ──流量,cm 3/s ;K ──常数,νπd K 4=,s/cm 3。

4.4 实验方法与步骤1) 记录及计算有关常数。

管径 d = 1.37 cm, 水温 t = 14.8 ℃ 水的运动粘度 ν=2000221.00337.0101775.0tt ++= 0.01147 cm 2/s 常数 νπd K 4== 81.03 s/cm 3 2) 观察两种流态。

滚动有色水塑料管上止水夹滚轮,使有色水流出,同时,打开水箱开关,使水箱充满水至溢流,待实验管道充满水后,反复开启流量调节阀,使管道内气泡排净后开始观察两种流态。

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

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。

雷诺实验报告模板

雷诺实验报告模板

1. 观察流体流动时的层流和湍流现象,区分两种不同流态的特征。

2. 分析流体流动状态转化的规律,加深对雷诺数的理解。

3. 测定临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则。

4. 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1. 流体在管道中流动存在两种流动状态,即层流与湍流。

层流是指流体流动时各层之间没有相对运动,流动稳定;湍流是指流体流动时各层之间发生相对运动,流动不稳定。

2. 雷诺数(Re)是判断流体流动状态的一个重要无量纲参数,其定义为:Re = ρvd/μ其中,ρ为流体密度,v为平均流速,d为管道直径,μ为流体动力粘度。

3. 当雷诺数较小时,流体流动呈层流状态;当雷诺数较大时,流体流动呈湍流状态。

临界雷诺数(Re_critical)是层流与湍流状态转化的分界点。

三、实验设备与仪器1. 实验台2. 实验管道3. 恒压水箱4. 可控硅无级调速器5. 实验流量调节阀6. 稳水隔板7. 溢流板8. 有色水水管9. 实验数据记录仪1. 搭建实验装置,连接各部件。

2. 打开实验台上的电源,调节恒压水箱的水位,使其保持微溢流状态。

3. 打开有色水水管,将有色水注入实验管道。

4. 调节实验流量调节阀,使水流保持稳定。

5. 开启可控硅无级调速器,逐渐增加管道内的流速,观察流体流动状态的变化。

6. 记录不同流速下的实验数据,包括雷诺数、平均流速、水头损失等。

7. 分析实验数据,绘制流态转化的曲线图。

8. 比较实验结果与理论值,验证实验结果的准确性。

五、实验数据记录与分析1. 记录实验数据,包括实验次数、流速、雷诺数、水头损失等。

2. 分析实验数据,绘制流态转化的曲线图,比较不同流速下的雷诺数。

3. 计算临界雷诺数,确定层流与湍流状态的分界点。

4. 分析实验结果与理论值的差异,探讨实验误差的来源。

六、实验结果与讨论1. 根据实验结果,绘制流态转化的曲线图,分析流体流动状态的变化规律。

雷诺实验报告数据处理

雷诺实验报告数据处理

雷诺实验报告数据处理本报告旨在对雷诺实验所得数据进行处理和分析,以得出结论并提出相应建议。

雷诺实验是一项重要的流体力学实验,通过测量流体在管道中的流速分布,可以得出管道流体的阻力特性和流动规律。

数据处理是实验过程中不可或缺的一环,其结果直接影响对实验结论的准确性和可靠性。

首先,我们对实验中得到的原始数据进行了整理和筛选,去除了可能存在的异常值和误差数据。

然后,我们对筛选后的数据进行了统计分析,包括平均值、标准差、偏度、峰度等统计量的计算。

通过统计分析,我们可以对数据的分布情况有一个直观的了解,为后续的数据处理和分析提供基础。

接下来,我们对数据进行了图表展示,包括直方图、箱线图、散点图等。

通过图表展示,我们可以更直观地观察数据的分布情况和异常点的存在情况,为后续的数据处理和分析提供参考。

在图表展示的基础上,我们对数据进行了进一步的处理,包括数据平滑、插值、拟合等操作,以便更好地观察数据的规律和趋势。

在数据处理的基础上,我们对数据进行了相关性分析和回归分析。

通过相关性分析,我们可以了解各个变量之间的相关程度,为后续的因果分析和结论推断提供依据。

而通过回归分析,我们可以建立起数据之间的数学模型,从而预测未来的数据变化趋势和规律,为实验结论的推断和应用提供支持。

最后,我们对实验数据进行了结论和建议的提出。

在结论部分,我们对实验数据进行了总结和归纳,得出了对实验问题的解答和对实验结论的说明。

在建议部分,我们针对实验中存在的问题和不足,提出了相应的改进和完善措施,以期提高实验的准确性和可靠性。

综上所述,本报告对雷诺实验报告数据处理的过程进行了详细的描述和分析,通过数据处理和分析,我们得出了对实验结论的准确性和可靠性的评价,为实验结果的推断和应用提供了支持。

同时,我们也提出了对实验的改进和完善建议,以期提高实验的质量和效果。

希望本报告能为雷诺实验的数据处理和分析提供参考和借鉴,为相关研究和实践工作提供支持和帮助。

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雷诺实验数据处理表格
1、熟悉装置各部分的功能,记录有关常数
2、观察两种流态1)启动电源打开调速器,系统开始供水,待水箱充水开始溢流后,调节流量调节阀使其处于某一较小的流量和流速。

2)打开颜色水箱下的控制阀,是颜色水经细管道流入实验管内。

微调实验管道的流量调节阀的开度,使颜色水形成
一条很细的直线,此时管内水流形成层流状态。

3)逐渐加大流量调节阀的开度,呈直线的颜色水质点逐渐消失,此时管内的流体运动从层流转为湍流。

3、记录数据并计算雷诺准数观察玻璃管中水的流动形态,据此判断其流型,记录下五组数据,两个层流,两个湍流和一个过渡流。

结合相关参
数值计算雷诺准数。

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