化工原理实验：雷诺实验

雷诺实验

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

三. 实验装置流程和实验方法

实验装置流程如图一所示。

1. 实验前的准备工作

(1) 必要时调整红水细管4的位置,使它处于实验管道6的中心线上。

(2) 向红水储瓶 2 中加入适量的用水稀释过的红墨水。

(3) 关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,•并使其有一定的溢

流量。

(4) 轻轻打开阀门7,让流体水缓慢流过实验管道。使红水全部充满细管道中。

2. 雷诺实验的过程

(1) 同上面的三.1.(3)。

(2) 同上面的三.1.(4)。

(3) 调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。

(4) 缓慢地适当打开红水流量调节夹 ,即可看到当前水流量下实验管内水的

流动状况（层流流动如下图二示）。用量筒和秒表可测得流体的流量并

计算出雷诺准数。

图二、层流流动示意图

(5) 因进水和溢流造成的震动,有时会使实验管道中的红水流束偏离管的中

心线,或发生不同程度的左右摆动. 为此, 可突然暂时关闭进水阀3, 过

一会儿之后即可看到实验管道中出现的与管中心线重合的红色直线。

(6) 增大进水阀3 的开度，在维持尽可能小的溢流量的情况下提高水的流量。

并同时根据实际情况适当调整红水流量,即可观测其他各种流量下实验

管内的流动状况。为部分消除进水和溢流造成的震动的影响,在滞流和过

渡流状况的每一种流量下均可采用四. 2.(5)中讲的方法,突然暂时关闭

进口阀 3 ,然后观察管内水的流动状况（过渡流、湍流流动如图三示）。

用秒表、量筒可测得流体的流量并计算出雷诺准数。

3．流体在圆管内作流体速度分布演示实验

(1)首先将进口阀 3打开，关闭出口阀门7。

(2)将红水流量调节夹打开，使红水滴落在不流动的实验管路

图三、过渡流、湍流流动示意图

(3)突然打开出口阀门7，在实验管路中可以清晰地看到红水流动所形成的如

图四所示速度分布。

图四、流速分布示意图

4.流量计校核实验

关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,•并使其有一定的溢流。逐步打开流量调节阀7，流体从管道流过并经过孔板流量计产生压强差，用量筒和秒表可测得流体的流量，读取孔板流量计两端的压强差同时记录流体的温度。改变流量调节阀7的开度，分别测定出压强差和流量，这样可以得出流量和压差的关系。

5. 实验结束时的操作

(1)关闭红水流量调节夹,使红水停止流动。

(2)关闭进水阀 3,使自来水停止流入水槽。

(3)待实验管道的红色消失时,关闭阀门 7。

(4)若日后较长时间不用,请将装置内各处的存水放净。

四. 实验注意事项：

做滞流时,为了使滞流状况能较快地形成,而且能够保持稳定,第一, 水槽的溢流应尽可能的小.因为溢流大时,上水的流量也大,上水和溢流两者造成的震动都比较大，影响实验结果。第二,应尽量不要人为地使实验架产生任何的震动.为减小震动,若条件允许,可对实验架的底面进行固定。