雷诺实验指导书
雷诺数实验指导书
雷诺数实验指导书1、实验演示及实验设备2、实验规范1.每次实验必须按时到达。
对实验室内仪器设备应加以爱护，室内保持清洁。
实验前应了解实验仪器的功用及使用方法。
实验完毕，须将仪器整理后交还原处。
2.无故缺席一次者，本实验课程作不及格论，因故请假者须于实验前或后报告指导教师并请示补做办法，否则以无故缺席论。
3.实验前应到校教材科购买相关实验指导书并进行预习，了解相关实验内容、实验方法和实验步骤，未预习实验指导书之前不得参加实验。
4.实验期间应听从指导教师的指导，相互间通讯宜采用手势信号，切忌高声叫嚷，妨碍他人进行实验。
5.每组(项)实验人数以4~6人为宜，实验的各项工作有可能时应轮流担任，务使每人均能了解实验过程中的每一步骤。
6.实验记录数据应于实验结束后交给指导教师查阅，经指导教师认可后方可开始进行数据处理，如实验结果误差太大时，应详细检查原因，和指导教师商讨处理方法。
3、实验基础知识一、流体力学实验的重要意义水力学是研究液体(主要是水)的平衡和运动规律及其应用的科学，水力学是流体力学学科的重要组成部分。
由于液体流动的运动规律非常复杂，还不能完全由理论研究方法来解决所有实际问题，许多未知的流体运动规律还须通过实验研究来探索和发现;另外，理论研究得到的流体运动规律还应通过实验来加以验证和补充。
如果我们能用实验方法把自然现象在实验室内重复进行，观察其中的物理本质，再根据因次分析和相似理论得出其中的分析关系或曲线图表，就可把这些结果应用到工程实际中。
实验是理论和实践的初步结合，通过实验能增加我们的感性知识，帮助我们记忆和巩固所学到的理论知识，并培养我们从事科学实验的技能，因而在实验时应注意实验过程中出现的情况和它所运用到的理论，检验它是否和所学到的理论知识相符合。
二、水的基本物理性质1、水在4℃时的密度2、水的粘性系数随温度而变化，其动力粘性系数:(Pa·s)式中为温度t=0℃时的动力粘性系数(Pa·s)运动粘性系数ν=，它与温度的关系为:(㎝×㎝/s)ν0=0.01792(cm2/s)式中ν0为水在温度t=0℃时的运动粘性系数。
雷诺实验
实验一、雷诺流态实验一、实验目的1．观察层流、紊流的流态及其特征； 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、基本原理流体在管道中流动存在两种流动状态，即层流与湍流。
从层流过渡到湍流状态称为流动的转捩，管中流态取决于雷诺数的大小，原因在于雷诺数具有十分明确的物理意义即惯性力与粘性力之比。
当雷诺数较小时，管中为层流，当雷诺数较大时，管中为湍流。
所对应的雷诺数称为临界雷诺数。
由于实验过程中水箱中的水位稳定，管径、水的密度与粘性系数不变，因此可用改变管中流速的办法改变雷诺数。
雷诺数 μρdu R e =三、实验装置实验装置如下图所示。
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 稳水隔板7 溢流板8 实验管道9 实验流量调节阀供水流量由无级调速器调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度。
本恒压水箱还设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3—5分钟。
有色水经有色水水管5注入实验管道8，可据有色水散开与否判别流态。
为防止自循环水污染，有色指示水采用自行消色的专用色水。
四、实验步骤与注意事项1．测记实验的有关常数。
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，用重量法测定流量；(3)根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值(2320)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。
雷诺实验实验报告书
雷诺实验实验报告书
《雷诺实验实验报告书》
实验目的：通过雷诺实验，研究流体在管道中的流动规律，探讨雷诺数与流体
流速、管道直径之间的关系。
实验原理：雷诺实验是通过在管道中流动的流体，根据雷诺数的大小，来判断
流体的流动状态。
雷诺数的大小与流体的流速、管道直径有关，当雷诺数小于
一定值时，流体呈现层流状态；当雷诺数大于一定值时，流体呈现湍流状态。
实验装置：实验装置主要包括水泵、水箱、流量计、管道等。
实验步骤：
1. 将实验装置搭建好，并保证各个部件连接紧密，无漏水现象。
2. 调节水泵的流量，使得流速适中。
3. 开启水泵，让流体通过管道流动。
4. 使用流量计测量流体的流速。
5. 根据测得的数据，计算雷诺数。
6. 根据实验结果，绘制雷诺数与流速、管道直径的关系曲线。
实验结果与分析：通过实验测得的数据，我们得出了雷诺数与流速、管道直径
之间的关系曲线。
实验结果表明，当雷诺数小于一定值时，流体呈现层流状态；当雷诺数大于一定值时，流体呈现湍流状态。
同时，我们还发现了雷诺数与流速、管道直径之间的定量关系，这为我们进一步研究流体流动规律提供了重要
的参考。
结论：通过雷诺实验，我们成功地研究了流体在管道中的流动规律，探讨了雷
诺数与流速、管道直径之间的关系。
实验结果对于工程领域的流体传输、管道
设计等具有一定的指导意义。
总结：雷诺实验是研究流体流动规律的重要手段，通过实验我们可以深入了解流体的流动状态，为工程实践提供重要的参考依据。
希望通过本次实验，能够对流体力学有所了解，为今后的研究和工作提供帮助。
《流体力学》实验指导书
实验二 雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动，由两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
雷诺数的物理意义，可表征为惯性力与粘滞力之比。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均速度v ，微启红色水阀门，这是红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，层次分明地在管路中流动。
此时，在流速较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大，管路中的红色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使红色线完全扩散与自来水混合，此时流体的流动状态微紊流运动。
图1雷诺数实验台示意图1.水箱及潜水泵2.接水盒3. 上水管4. 接水管5.溢流管6. 溢流区7.溢流板8.水位隔板9. 整流栅实验管 10. 墨盒 11. 稳水箱 12. 输墨管 13. 墨针 14.实验管15.流量调节阀雷诺数表达式e v dR ν⋅=，根据连续方程：A=v Q ，Qv A=流量Q 用体积法测出，即在Δt 时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。
tVQ ∆=42d A π=式中：A —管路的横截面积；d —实验管内径；V —流速；ν—水的粘度。
三、实验步骤1、准备工作：将水箱充满，将墨盒装上墨水。
启动水泵，水至经隔板溢流流出，将进水阀门关小，继续向水箱供水，并保持溢流，以保持水位高度H 不变。
2、缓慢开启阀门7，使玻璃管中水稳定流动，并开启红色阀门9，使红色水以微小流速在玻璃管内流动，呈层流状态。
3、开大出口阀门15，使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态，在逐渐关小出口阀门15，观察玻璃管中出口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变为层流时，测定此时的流量。
实验一 雷诺实验
学号姓名实验一雷诺实验一、基本原理雷诺（Reynolds）用实验方法研究流体流动时，发现影响流动类型的因素除流速u外，尚有管径（或当量管径）d，流体的密度ρ及粘度μ，并且由此四个物理量组成的无因次数群Re=duρ/μ的值是判定流体流动类型的一个标准。
Re<2000~2300时为层流Re>4000时为湍流2000<Re<4000时为过渡区，在此区间可能为层流，也可能为湍流。
二、设备参数环境参数：温度 20℃压力 101325kPa水的参数：密度 998.2kg/m3 粘度 100.5E-5Pa*s设备参数：玻璃管径：20mm三、实验步骤●打开进水阀门在输入框输入0-100的数字，也可以通过点击上下按钮调节阀门开度。
按回车键完成输入，按ESC 键取消输入。
●打开红墨水阀●打开排水阀门●查看流量点击转子流量计查看当前流体流量●观察流体流动状态点击玻璃管，通过弹出的录像查看流体的流动状态●记录数据点击画面下方的自动记录按钮，记录实验数据，也可以手动记录。
●重复第三步到第六步，记录排水阀不同开度下的流量。
四、数据处理雷诺数计算公式Re=duρ/μ从这个定义式来看，对同一仪器d为定值，故u仅为流量的函数。
对于流体水来说，ρ，μ几乎仅为温度的函数。
因此确定了温度及流量，即可唯一的确定雷诺数。
数据记录：五、注意事项1、雷诺实验要求减少外界干扰，严格要求时应在有避免振动设施的房间内进行，由于条件不具备演示实验也可以在一般房间内进行，因为外界干扰及管子粗细不均匀等原因，层流的雷诺数上界到不了2300，只能到1600左右。
2、层流时红墨水成一线流下，不与水相混。
3、湍流时红墨水与水混旋，分不出界限。
雷诺实验仪装置说明书
雷诺实验装置实验说明手册上海同广科教仪器有限公司2014年8月雷诺实验说明书一、实验目的1、观察流体在管内流动时的两种不同型态。
2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态。
3、测定流动形态与雷诺数Re 之间的关系及临界雷诺数值。
二、实验内容1、根据测定参数计算Re 并判断流体流动的流型；2、确定临界雷诺值三、实验原理1、概述在实际化工生产中，许多过程都涉及到流体流动的内部细节，尤其是流体的流动现象。
故而了解流体的流动形态极其重要。
本实验装置便于观察，结构简单能使学生对流体流动的两种形态有更好的认识。
2、实验原理流体在管道中流动，有两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路尾部阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速v ，这时候如果微启颜色水盒阀门，带色水就会与无色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水呈一条带色直线，其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管路中流动。
此时，在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将尾部阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将尾部阀门继续开大，出现流动质点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。
由于雷诺数：υdv =Re 式中：d ─管径（m ）v－流体流速（m/s）υ－流体的运动粘度（m 2/s）根据连续方程：A·v= Q式中：A－管路的横截面积（m 2）24d Aπ=Q ─流量（m3/s）实验时我们测出在Δt时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV，然后据公式:流量VQt∆=∆，就可根据流量值计算出流体的流速，进而得出流体在不同流态时的雷诺数。
雷诺准数是判断流体流动类型的准数，一般认为，Re≤2000为层流；Re≥4000为湍流；2000＜Re＜4000为不稳定的过渡区。
流体力学实验指导书(雷诺、伯努利)
工程流体力学实验指导书河北理工大学给排水实验室编者：杨永2014 . 5 . 12适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业实验目录：实验一：雷诺实验实验二：伯努利方程实验实验三：阻力及阻力系数测定实验实验四：孔口管嘴实验实验操作及实验报告书写要求：一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。
二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。
三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。
四、实验报告一律用标准实验报告纸。
五、实验报告内容包括：1. 实验目的；2. 实验仪器；3. 实验原理；4. 实验过程；5. 实验数据的整理与处理。
六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。
七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。
建筑工程学院给排水实验室编者：杨永 2014.5实验一雷诺实验指导书一、实验目的：（一）观察实验中实验线的现象。
（二）掌握体积法测流量的方法。
（三）观察层流、临界流、紊流的现象。
（四）掌握临界雷诺数测量的方法。
二、实验仪器：实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等三、实验原理：有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。
英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。
层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。
在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。
雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。
由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即νμρudud R e ==其中：u 为流速，ρ为流体的密度，μ为流体的动力粘度，ν为运动粘度。
雷诺实验
雷诺实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013．02雷诺实验一、实验目的:本装置可以演示层流、过渡流、湍流等各种流型，清晰观察到流体在圆管内流动过程的速度分布，并可测定出不同流动型态对应的雷诺数。
二、实验内容：通过控制水的流量，观察管内红线的流动形态来理解流体质点的流动状态，并分别记录不同流动形态下的流体流量值，计算出相应的雷诺准数。
三、实验原理：流体在圆管内的流型可分为层流、过渡流、湍流三种状态，可根据雷诺数来予以判断。
本实验通过测定不同流型状态下的雷诺数值来验证该理论的正确性。
雷诺准数： iii i i d u μρ=Re式中：d--管径，m ； u —流体的流速，m/s;i μ--流体的粘度，Ns/m 2 i ρ--流体的密度，kg/m 3四、实验装置的基本情况：1.实验设备流程示意图见图-1：图-1 雷诺实验装置流程图1-下口瓶；2-调节夹；3-进水阀；4-高位槽；5-测试管；6-排气阀；7-温度计；8-溢流口；9-调节阀；10-转子流量计；11-排水阀2.实验装置主要技术参数：实验管道有效长度 L＝1000 mm 外径Do＝30 mm 内径Di＝25mm五、实验操作步骤：1. 实验前准备工作①向棕色瓶中加入适量用水稀释过的红墨水，调节红墨水充满小进样管。
②观察细管位置是否处于管道中心线上，适当调整使细管位置处于观察管道的中心线上。
③关闭水流量调节阀、排气阀,打开上水阀、排水阀,向高位水箱注水，使水充满水箱并产生溢流,•保持一定溢流量。
④轻轻开启水流量调节阀，让水缓慢流过实验管道，并让红墨水充满细管。
2. 雷诺实验演示：①在做好以上准备的基础上，调节进水阀，维持尽可能小的溢流量。
②缓慢有控制地打开红水流量调节夹，红水流束即呈现不同流动状态，红水流束所表现的就是当前水流量下实验管内水的流动状况（图-2表示层流流动状态）。
读取流量数值并计算出对应的雷诺准数。
③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内中心线或发生不同程度的左右摆动，此时可立即关闭进水阀3，稳定一段时间，即可看到实验管道中出现的与管中心线重合的红色直线。
雷诺实验指导书
流体力学综合实验流体力学综合实验台为多用途实验装置，其结构示意图如图1所示。
图1 流体力学综合试验台结构示意图1.储水箱2.上、回水管3.电源插座4.恒压水箱5.墨盒6.实验管段组7.支架8.计量水箱9.回水管10.实验桌一、雷诺实验1．实验目的（1）观察流体在管道中的流动状态；（2）测定几种状态下的雷诺数；（3）了解流态与雷诺数的关系。
2．实验装置在流体力学综合实验台中，雷诺实验涉及的部分有高位水箱、雷诺数实验管、阀门、伯努力方程实验管道、颜料水（蓝墨水）盒及其控制阀门、上水阀、出水阀，水泵和计量水箱等，秒表及温度计自备。
3．实验前准备（1）、将实验台的各个阀门置于关闭状态。
开启水泵，全开上水阀门，把水箱注满水，再调节上水阀门，使水箱的水有少量溢流，并保持水位不变。
（2）、用温度计测量水温。
4．实验方法（1）、观察状态打开颜料水控制阀，使颜料水从注入针流出，颜料水和雷诺实验管中的水迅速混合成均匀的淡颜色水，此时雷诺实验管中的流动状态为紊流；随着出水阀门的不断的关小，颜料水与雷诺实验管中的水渗混程度逐渐减弱，直至颜料水与雷诺实验管中形成一条清晰的线流，此时雷诺实验管中的流动为层流。
（2）测定几种状态下的雷诺系数全开出水阀门，然后在逐渐关闭出水阀门，直至能开始保持雷诺实验管内的颜料水流动状态为层流状态。
按照从小流量到大流量的顺序进行实验，在每一个状态下测量体积流量和水温，并求出相应的雷诺数。
实验数据处理举例：设某一工况下具体积流量Q=3.467×10-5m 3/s ，雷诺实验管内径d=0.014m ，实验水温T=5℃，查水的运动粘度与水温曲线，可知微v=1.519×10-6m 2/s 。
流 速 s m F Q V /255.0014.0410467.325=⨯⨯==-π 20756=-图 2 雷诺数与流量的关系曲线根据实验数据和计算结果，可绘制出雷诺数与流量的关系曲线（图2）。
化工原理实验指导书
《化工原理》实验指导书冯治宇编沈阳大学生物与环境工程学院目录实验一：雷诺实验实验二：流体沿程阻力损失的测定实验三：流体局部阻力损失的测定实验四：孔板流量计流量系数的测定实验五：离心泵特性曲线的测定课程编号：1414341课程类别：学科必修课程适用层次：本科适用专业：环境工程课程总学时：64 适用学期:第四学期实验学时：10 开设实验项目数：5撰写人：冯治宇审核人：王英刚教学院长：马德顺实验一：雷诺实验一、实验目的与要求观察层流和紊流的物理现象以及相互转换的特征，了解雷诺数的测定和计算。
实验前认真预习；实验中严格按照规定操作；实验后认真总结。
二、实验类型验证型。
三、实验原理及说明在管流动的问题中，流体的流动常受到压力、重力、粘滞力、弹性力和表面张力等各种力的影响，其中与流体关系最大的是粘滞力，即由真实流体所具有的粘性而产生的力，使得流体的流动呈现两种差异性较大的流态—层流和紊流，这两种流动现象的区别可由惯性力与粘滞力的比值体现出来。
实验中可发现，当玻璃管内流体的流动速度较小时，可以看到颜色水呈明显的直线形状（层流）；当节流阀逐渐开大颜色水开始抖动，断断续续，最后染色线扩散到整个玻璃管中。
染色线开始扩散时的流体平均速度，称为临界速度。
当流体速度超过临界速度时，流体分子的动量增加，使惯性力大于粘滞力，流体分子发生上下左右不规则的混合，这种流动称为紊流。
雷诺数计算公式：式中l为特征尺寸（m）；u为流体的平均速度（m/s）；ρ为流体密度（kg/m3）；μ为流体动力粘度（Pa﹒s）；q v为流量（m3/s）；A为管路截面积（m2）。
流态稳定性的根据雷诺数判定：R e < 2000, 层流；2000<R e < 4000, 过渡流；R e > 4000紊流。
图1 实验原理示意图当流速小时，染料自始自终均呈一直线，且不向周围扩散，称为层流；而当速度很大时，管内染料则将整支管子染色，且向周围扩散，称为紊流。
流体力学实验指导书
实验一 雷诺实验一、实验目的1、增加对两种流态的感性认识．2、掌握测雷诺数的方法．二、实验原理实际流体在同一边界条件下流动时，由于速度不同，产生不同的流动形态－层流和紊流 当流速较小时，液体质点做有条不紊的线状运动，彼此互不混杂，称这种流动状态为层流． 当流速增加到某一定数值后，液体质点在沿管轴方向运动过程中，互相混掺，呈杂乱无章的运动称此流为紊流．运动的流体，受惯性力和粘滞力的作用，当惯性力占主导地位时，一般为紊流．当粘滞力占主导地位时，一般呈现层流．不同的流动类型，具有不同的阻力规律．在层流时水头损失∆P ／γ与平均流速V 成正比，而在紊流时∆P ／γ则于V n 成正比例，其中指数值n 在.１.７５～２.０之间． 判别液体流动型态的准则是被称之为雷诺数的无因次数R еν/Re Vd =式中：Re ――雷诺数（无因次数） V ――液体断面平均速度（m ／s ） d －－管径 (m)ν――液体的运动粘度系数（㎡／s ）当ν/Re Vd =≤2000时为层流, Re ＞2000为紊流。
由于ρμν/= 所以 μρ/Re Vd =.μ――液体的动力粘度系数，单位是Pa.•s,即（Ｎ•s ／㎡）三、实验设备１、雷诺实验装置１套；２、量筒１个；３、温度计１支；４、秒表１块．四、实验步骤１、试验前的准备工作关闭泄水阀门Ｄ，打开进水阀Ｃ，并调节到整个试验过程中都有溢流水从溢流板溢流而过，以保证水箱中有稳定的水头．２、试验前的观察将阀门Ａ微微开启，同时微开阀门Ｂ，使颜色水与清水同时从玻璃管中流过，调节到颜色水呈一条细线．此时即为层流状态，然后再将阀门Ａ逐渐开大，直至颜色水纹线破碎，并将清水完全掺混，此时为紊流状态．３、由层流到紊流的测试＜１＞调节阀门Ａ，使流动成为层流状态．注意颜色水纹线应达到清晰稳定．＜２＞逐渐地缓缓开启阀门Ａ．同时注意玻璃管中段颜色水纹线的变化．当颜色水纹线开始破碎，分散成许多细线（偶尔出现集中的颜色水线）时，即表示已达到紊流状态，即上临界状态，此时立即停止开启阀门Ａ的工作．＜３＞待水流稳定后，则可用量筒和秒表，应用体积法测定管内流量Ｑ．＜４＞测定水的温度，以便查表确定水的运动粘性系数ν值．＜５＞将（２）至（４）步重复做三次４、由紊流到层流的测试＜１＞先将管中水流调节到紊流状态．＜２＞逐渐地缓缓关闭阀门Ａ，同时注意玻璃管中段水流状态的变化，当开始出现一条颜色线时，即表示已达到层流状态或者说已达到了下临界状态，立即关掉阀门Ａ的工作，并观察颜色水线是否连续稳定．＜３＞待颜色水纹线连续而稳定后，仍用体积法测算管中的流量Ｑ．＜４＞测定水温．＜５＞将（２）至（４）步重复做三次五、实验注意事项1、调节阀门Ａ时必须缓慢进行，并且在调节过程中阀门只允许往一个方向进行，中间不可逆转．2、为了避免玻璃管出口和入口对水流状态的影响，观察应以中段为准．3、在整个试验过程中要特别注意保持安静，以防环境对试验的干扰．六、实验报告1、对所测数据进行处理，求上临界雷诺数与下临界雷诺数所测数据如下：数据处理：分析误差产生原因：七、实验体会实验二 局部阻力损失测试实验一、实验目的1、 测定管路突然扩大局部阻力系数值，并与理论公式ξ=（D 2/d 2-1）2的计算值比较2、 通过本实验掌握一般局部阻力系数的测定。
雷诺实验
围环境的震动、以及水面风的吹皱均会对线型造成影响。
为防止上水时造成的液面波动，上水量不能太大，维持少量溢流即可。
3、红墨水流量太大，超过管内实际水流速度，容易造成红墨水的波动；太小，红墨水线不明显不易观测。
这需要教师的实际操作摸索。
4、在观察层流速度分布时，需预先将流量调节到层流，然后用手堵住出口，在喇叭口内注入大量红墨水，然后放开水流动，观测红墨水的形状；在观测湍流时的速度分布和层流底层现象时，需预先将流量调节到最大，方法同上。
三、实验原理雷诺数Re=duρ/μ，一般情况下Re<（2000~3000）时，流动形态为层流，Re>4000时流动形态为湍流。
]/[2.14360010000.51Re ]/[0.51001.0025.010004Re 44/14/1Re 3hr l q qq S m q qq d q d du d du -⨯=⨯⨯=-⨯=⋅⋅⋅⋅==⋅⋅==πμπρμπρπμρ针对本实验情况测出水流量q ，可计算出对应的Re 。
Re=2000时，管内水流量约为140l/h ； Re=4000时，管内水流量约为280l/h ；四、实验步骤1、开启上水阀至溢流槽出现溢流，为保证水面稳定，应维持少量溢流（溢流越小越好）。
2、缓和开启实验出口阀门。
开放气阀放出玻璃管内空气，调节红墨水阀（调解显示剂流速与管内水流速度一致）。
3、自小到大再自大到小调解流量，计算流型转变的临界雷诺数。
4、观察层流和湍流时速度分布侧形的差别。
5、观察湍流时壁面处的层流内层。
五、实验报告要求试说明对本实验的认识及对实验现象的理解。
六、实验注意事项1、在移动该装置时，注意平稳；虽然玻璃厚度较厚且经过钢化处理，但毕竟是玻璃，严禁磕碰。
2、长期不用时，应将水放净，并用湿软布轻擦拭玻璃箱，防止水垢等杂物粘在玻璃上；用布将上口盖住以免灰尘落入。
3、在冬季造成室内温度达到冰点时，水箱内严禁存水。
七、思考题1、影响流动形态的因素有哪些？2、流体的流动类型与雷诺数的值有什么关系？3、层流和湍流流动的本质区别是什么?4、雷诺数的物理意义是什么?5、实验过程中，哪些因素对实验结果有影响?6、有人说可以只用流速来判断管中流动形态，流速低于某一具体数值时是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否?在什么条件下，可以只由流速的数值来判断流动形态?。
流体力学实验指导书
《流体力学》实验指导书 实验项目1 雷诺实验一、实验目的1、了解流体的流动形态：观察实际的流线形状，判断其流动形态的类型；2、熟悉雷诺准数的测定和计算方法；3、确立“层流与湍流与Re 之间有一定关系”的概念。
二、实验设备1、雷诺示范实验装置2、秒表3、量杯 三、实验原理流体在流动过程中有3种不同的流动形态，即层流、湍流和介于两者之间的过渡流。
雷诺用实验的方法研究流体流动时，发现影响流体流动类型的因素除了流速u 以外，还有管径d 、流体的密度ρ以及粘度μ，由这四个物理量组成的无因次数群μρdu =Re称之为雷诺数。
实验证明，流体在直管内流动时：当Re≤2000时，流体的流动类型为层流。
当Re≥4000时，流体的流动类型为湍流。
当2000＜Re ＜4000，流体的流动类型可能是层流，也可能为湍流，将这一范围称之为不稳定的过渡区。
从雷诺数的定义式来看，对于同一管路d 为定值时，u 仅为流量的函数。
对于流体水来讲，ρ及μ仅为温度的函数。
因此确定了温度及流量即可计算出雷诺数Re 。
四、实验装置及流程实验装置如图所示，实验时水从玻璃水槽流进玻璃管（内径20mm ），槽内水由自来水供应，槽壁外有溢流槽，过量的水进溢流槽排入下水道。
实验时打开阀门，水即由玻璃槽进入玻璃管，流进排水管排出，用阀门调节水量，流量可由量筒及秒表测定。
高位墨水瓶贮藏墨水之用，墨水由经阀门流入玻璃管。
图1 雷诺示范实验装置五、实验数据记录表表1 雷诺实验数据记录表水温____23_____[℃] 水粘度______943.2_________[10-3×Pa·S] 水密度______999.2_______[kg/m 3] 管内径_______16________[mm]六、讨论1、流量从小做到大，当刚开始湍流，测出雷诺数是多少？与理论值2000有否差距？请分析原因。
答：刚开始湍流时，测出的雷诺数是2101.8，与理论值有差距但差距不大。
雷诺实验指导
实验一 雷诺实验一、实验目的1、观察液体流动时的层流和紊流现象。
区分两种不同流态的特征，搞清两种流态产生的条件。
分析圆管流态转化的规律，加深对雷诺数的理解。
2、测定管中的不同状态下的雷诺数及沿程水头损失。
绘制沿程水头损失和断面平均流速的关系曲线，验证不同流态下沿程水头损失的规律是不同的。
进一步掌握层流、紊流两种流态的运动学特性与动力学特性。
二、实验原理1、液体在运动时，存在着两种根本不同的流动状态。
当液体流速较小时，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。
当液体流速逐渐增大，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，液流呈紊流运动。
这种从层流到紊流的运动状态，反应了液流内部结构从量变到质变的一个变化过程。
液体运动的层流和紊流两种型态，首先由英国物理学家雷诺进行了定性与定量的证实，并根据研究结果，提出液流型态可用下列无量纲数来判断：Re=Vd/νRe在雷诺实验装置中，通过有色液体的质点运动，可以将两种流态的根本区别清晰地反映出来。
在层流中，有色液体与水互不混惨，呈直线运动状态，在紊流中，有大小不等的涡体振荡于各流层之间，有色液体与水混掺。
2、在如图所示的实验设备图中，取1-1，1-2两断面，由恒定总流的能量方程知：f 2222221111h g2V a p z g 2V a p z ++γ+=+γ+因为管径不变V 1=V 2 ∴=γ+-γ+=)pz ()p z (h 2211f △h 所以，压差计两测压管水面高差△h 即为1-1和1-2两断面间的沿程水头损失，用重量法或体积法测出流量，并由实测的流量值求得断面平均流速AQV =，作为lgh f 和lgv 关系曲线，如下图所示，曲线上EC 段和BD 段均可用直线关系式表示，由斜截式方程得：lgh f =lgk+mlgv lgh f =lgkv m h f =kv m m 为直线的斜率式中：12ff v lg v lgh lg h lg tg m 12--=θ=实验结果表明EC=1，θ=45°，说明沿程水头损失与流速的一次方成正比例关系，为层流区。
实验一 雷诺演示实验指导书(含演示操作)
流体流型演示实验一、实验目的1.观察流体在管内流动的不同流型。
2.测定下临界雷诺数Rec 。
二、基本原理流体流动有三种不同型态, 即层流（或称滞流, Laminar flow ）、过渡流（Transitional flow ）和湍流（或称紊流, Turbulent flow ）。
这一现象最早是由雷诺（Reynolds ）于1883年发现的。
流体作层流流动时, 流体质点作平行于管轴的直线运动, 且在径向无脉动；流体作湍流流动时, 流体质点除沿管轴方向作向前运动外, 还在径向作脉动, 从而在宏观上显示出紊乱地向各个方向作不规则的运动；过渡流是介于上述两者之间的一种不稳定流动型态。
流体流动型态可用雷诺准数（Re ）来定量判断。
雷诺准数是一个由各影响变量组合而成的无因次数群（因次分析法获得）, 故其值不会因采用不同的单位制而不同。
但应当注意, 数群中各物理量必须采用同一单位制。
若流体在圆管内流动, 则雷诺准数可用下式表示：μρdu =Re （1）式中: Re —雷诺准数, 无因次；d —管子内径, m ； u —流体在管内的平均流速, m ／s ；—流体密度, kg ／m3；μ—流体粘度, Pa ·s 。
流体流动形态转变时的雷诺数称为临界雷诺数。
工程上一般认为, 流体在直圆管内流动时, 当Re≤2000（下临界雷诺数, 用Rec表示）时为层流；当Re>4000（上临界雷诺数）时为湍流；当Re在2000至4000范围内, 流动处于过渡流状态, 可能是层流, 也可能是湍流, 或者是二者交替出现, 要视外界情况而定, 一般称这一雷诺数范围为过渡区。
式（1）表明, 对于一定温度的流体, 在特定的圆管内流动, 雷诺准数仅与流体流速有关。
本实验即是通过改变流体在管内的速度, 观察在不同雷诺准数下流体的流动型态。
三、实验装置及流程实验装置如图1所示。
主要由玻璃实验导管、流量计、流量调节阀、低位水槽、循环水泵、稳压溢流水槽等部分组成, 演示主管路为mm硬质玻璃。
化工基础CEA—F01型 雷诺实验仪实验指导书91905
化学工程实验仪器系列产品CEA—F01型雷诺实验仪实验指导书流体流动形态及临界雷诺数的测定一、实验目的本实验的目的，是通过雷诺试验装置，观察流体流动过程的不同流型及其转变过程，测定流型转变时的临界雷诺数。
二、实验原理研究流体流动的型态，对于化学工程的理论和工程实践都具有决定性的意义。
1883年雷诺（Reynolds）首先在实验装置中观察到实际流体的流动存在两种不同型态—层流和湍流，以及两种不同型态的转变过程。
经许多研究者实验证明：流体流动存在两种截然不同的型态，主要决定因素为流体的密度和粘度、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）。
将这些因素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），即μρud =Re （1）式中 d ——导管直径，m ；ρ——流体密度，kg ·m 3-； μ——流体粘度，Pa ·s ； u ——流体流速，m ·s 1-；大量实验测得：当雷诺准数小于某一下临界值时，流体流动型态为层流；当雷诺数大于某一上临界值时，流体流型恒为湍流。
在上临界值与下临界值之间，则为不稳定的过渡区域。
对于圆形导管，下临界雷诺数为2000左右，上临界雷诺数为10000。
一般情况下，上临界雷诺数为4000时，即可形成湍流。
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型的转变，在一定程度上受一些不稳定的其他因素的影响。
μ受到温度的影响，μ=μ0/(1+0.0337+0.00022t 2)μ0=1.788*10-3pa.s 三、实验装置雷诺试验装置主要由稳压溢流水槽、试验导管和转子流量计等部分组成，如图1所示。
自来水不断注入稳压溢流水槽。
稳压溢流水槽的水流经试验导管和流量计，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。
图1雷诺实验装置及流程1. 示踪剂瓶；2. 稳压溢流水槽；3. 试验导管；4. 转子流量计；V01. 示踪剂调节阀；V02. 上水调节阀；V03. 水流量调节阀；V04，V05－泄水阀；V06－放风阀。
雷诺实验实验指导书
雷诺实验仪实验指导书深圳大学土木工程学院2011.05雷诺实验仪（LNY—02）实验指导书一、实验目的1、实际观察流体的两种型态，加深对层流和紊流的认识。
2、测定液体（水）在圆管中流动的临界雷诺数—即下临界雷诺数，学会其测定的方法。
二、实验装置实验装置的结构示意图如图1所示。
恒水位水箱靠溢流来维持不变的水位。
在水箱的下部装有水平放置的雷诺试验管，实验管与水箱相通，恒水位水箱中的水可以经过实验管恒定出流，实验管的另一端装有出水阀门，可用以调节出水的流量。
阀门的下面装有回水水箱，在恒水位水的上部装有色液罐，其中的颜色液体可经细管引流到实验管的进口处。
色液罐的下部装有调节小阀门，可以用来控制和调节色液液流。
雷诺仪还设有储水箱，有水泵向实验系统供水，而实验的回流液体可经集水管回流到储水箱中。
图 一三、实验操作1、实验前的准备（1）打开进水阀门后，启动水泵，向恒水位水箱加水。
（2）在水箱接近放满时，调节阀门，使水箱的水位达到溢流水平，并保持有一定的溢流。
（3）适度打开出水阀门，使实验管出流，此时，恒水位水箱仍要求保持恒水位，否则，可再调节阀门，使其达到恒水位，应一直保持有一定的溢流。
（注意：整个实验过程中都应满足这个要求）。
（4）检查并调整电测流量装置，使其能够正常工作。
（5）测量水温。
2、进行实验，观察流态具体操作如下：（1）微开出水阀门，使实验管中水流有稳定而较小的流速。
（2）微开色液罐下的小阀门，使色液从细管中不断流出，此时，可能看到管中的色液液流与管中的水流同步在直管中沿轴线向前流动，色液呈现一条细直流线，这说明在此流态下，流体的质点没有垂直于主流的横向运动，有色直线没有与周围的液体混杂，而是层次分明的向前流动。
此时的流体即为层流。
（若看不到这种现象，可再逐渐关小阀门，直到看到有色直线为止）。
（3）逐渐缓慢开大阀门至一定开度时，可以观察到有色直线开始出现脉动，但流体质点还没有达到相互交换的程度，此时，即象征为流体流动状态开始转换的临界状态（上临界点），当时的流速即为临界流速。
雷诺实验说明书
雷诺实验仪使用说明书一、概述在实际化工生产中，许多过程都涉及到流体流动的内部细节，尤其是流体的流动现象。
故而了解流体的流动形态极其重要。
本实验装置便于观察，结构简单能使学生对流体流动的两种形态有更好的认识。
二、设备主要配置及技术参数1、实验装置主要是由水箱、实验管、试剂盒、PVC管路、阀门和不锈钢台架等组成。
2、实验管：内径15mm、长1000mm的透明有机玻璃管，便于学生观察玻璃管内详细的实验经过及现象。
本实验主要是通过调节水量控制阀来改变流体流经管的流速并观察指示液随流速改变的流动形态。
3、试剂盒：容积大于300ml。
指示液为红墨水或其它颜色鲜艳的液体。
通过指示液控制阀由尖嘴流入实验管中。
4、实验水箱：透明有机玻璃，外形尺寸：300X350X550，有效容积大于45L。
溢流口是为了保证水槽内的水维持溢流稳定状态。
出水口是为了方便清洗水槽。
5、蓄水箱：PVC材质，容积大于80L。
6、计量水箱：透明有机玻璃材质，外形尺寸：320X200X220，有效计量容积大于6L。
7、实验所用流体为水，框架为不锈钢材质，结构紧凑，外形美观，装置流程简单，操作方便。
三、实验目的：a)观察流体在管内流动时的两种不同型态。
b)观察层流状态下管路中流体速度分布状态。
c)测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。
四、实验原理：流体流动过程中有两种不同的流动型态：层流和湍流。
流体在管内作层流流动时，其质点作直线运动，且质点之间互相平行互不混杂互不碰撞。
湍流时质点紊乱地向各个方向作不规则运动，但流体的主体仍向某一方向流动。
影响流体流动型态的因素，除代表惯性力的流速和密度及代表粘性力的粘度外，还与管型、管径等有关。
经实验归纳得知可由雷诺准数Re 来判别：μρdu =Re式中：d — 管子内径（m ）u — 流速（m / s ） ρ—流体密度（㎏/m 3） μ—流动粘度（PaS ）雷诺准数是判断流体流动类型的准数，一般认为，Re ≤2000为层流；Re ≥4000为湍流；2000＜Re ＜4000为不稳定的过渡区。
雷诺实验指导书(根据2017设备修订)
实验报告要求： 1）实验目的、实验内容、实验原理、实验装置、实验步骤、实验数据、实验分析与讨论。
缺一不可。
2）实验装置用铅笔作图，只画出雷诺的循环回路图即可，但要标明里面各个部件的名称。
3）不合格打回重写。
必须写在专用的实验报告纸上。
雷诺实验一、实验目的:1.观察圆管内层流、紊流两种流动状态及其转换的现象。
2.测定不同流动型态对应的雷诺数，掌握圆管流态判别准则。
二、实验内容：通过控制水的流量，观察管内红线的流动形态来理解流体质点的流动状态，并分别记录不同流动形态下的流体流量值，计算出相应的雷诺准数。
三、实验原理：流体在圆管内的流型可分为层流、过渡流、湍流三种状态，可根据雷诺数来予以判断。
本实验通过测定不同流型状态下的雷诺数值来验证该理论的正确性。
雷诺准数： iii i i d u μρ=Re式中：d--管径，m ； u —流体的流速，m/s;i μ--流体的粘度，N ·s/m 2 i ρ--流体的密度，kg/m 3 四、实验装置的基本情况： 1.实验设备流程示意图见图-1：V101:低位水箱；V102:计量水箱；V103:高位水箱；V104:红墨水瓶；P101:离心泵；FI101:涡轮流量计；FE102:文丘里流量计；FE103:孔板流量计；图-1 雷诺实验装置流程图雷诺实验液流：循环水自低位水箱V101由离心泵P101流经高位水箱V103、雷诺透明管段、计量水箱V102后回到低位水箱V101。
2.实验装置主要技术参数：实验管道有效长度 L＝1000 mm 外径Do＝30 mm 内径Di＝24mm五、实验操作步骤：1. 实验前准备工作①向棕色瓶中加入适量用水稀释过的红墨水，调节红墨水充满小进样管。
②观察细管位置是否处于管道中心线上，适当调整使细管位置处于观察管道的中心线上。
③关闭水箱下方的排水管，水流量调节阀、排气阀,打开上水阀、排水阀,向高位水箱注水，使水充满水箱并产生溢流,•保持一定溢流量。
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THXLN-1型 雷诺系数实验装置
雷诺实验
雷诺数是区别流体流动状态的无量纲数。
对圆管流动，其下临界雷诺数c Re 为 2300～2320。
小于该临界雷诺数的流体为层流流动状态，大于该临界雷诺数则为紊流流动状态。
工程上，在计算流体流动损失时，不同的Re 范围，采用不同的计算公式。
因此观察流体流动的流态，测定临界雷诺数，是《流体力学》课程实验的重要内容。
一、实验目的：
1．观察层流、紊流的流态及其转换特性； 2．测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则；
3．学习雷诺数用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、实验装置：
本实验装置 (见图1)所示：逐渐打开进水阀22、排气阀14，排除管路及整个装置中的空气，使实验时恒压水箱始终保持微溢流状态，以提高实验管进口前水体稳定度。
颜色水(红色)经导入管，注入实验管，调节颜色水阀17，逐渐开启实验管节流阀7或8（待管路内气体排完后，关闭阀14），使颜色水流线形态清晰可见，观察颜色水线的状态变化(稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开等)。
视辅助水箱内颜色是否变红，加入适量消色剂。
三、实验原理：(本实验中，管内流体为循环水) 圆管中流动的流体雷诺系数：
ν
d
Re υ=
式中： υ——平均流速 4
d V
2
π=
υ， m/s ； ｄ——管道内径，m （本实验管为0.016m ）；
ν——运动粘度 2
000221t
.00337t .0101775
.0++=
ν， m 2 / s （注：也可查表）； ｔ——水温，0
C ；
V ——管路流量，m 3/s 。
本实验中的计算，均采用国际单位制。
THXLN-1型 雷诺系数实验装置
天煌科技 天煌教仪
3
图1 THXLN —1型 雷诺系数实验装置
漏电保护器电源指示灯供水水箱潜水泵连通阀辅助水箱管路节流阀管路节流阀小转子流量计大转子流量计不锈钢机架消色剂调节阀消色剂储器排气阀实验台面板实验管
颜色水调节阀颜色水容器温度计稳水孔板溢流板进水阀恒压水箱
四、实验方法与步骤：
1．实验中基准水平面的选取与调整
用本实验装置做实验时，其基准水平面一律选择为工作台面板的上平面。
首先调整工作台架，误差小于±0.0001m ，其次应调整基准水平面，误差小于±0.00012。
2．加物料
将供水水箱加清水至3/4处，另配比颜色水，将颜色水容器加颜色水至3/4处，并将其高度升至540mm 左右，将消色剂容器加至1/2处。
3．观察两种流态：
全开进水阀22、排气阀14、连通阀5，打开水泵，使恒压水箱充水至溢流水位。
待稳定后，微微开启节流阀7或8，并注入颜色水于实验管内，使颜色水线呈一条直线。
通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态；然后逐渐开大节流阀7或8，观察颜色水直线的变化，记录层流转变为紊流的水力特征。
待管中出现完全紊流后，再逐步关小该节流阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。
(微调器17也应根据节流阀7或8的开度大小相应调大或调小) 。
4．测定下临界雷诺数：
1）将节流阀7或8打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小节流阀使流量减小。
当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一条稳定直线时，即为下临界状态；
2）待管中出现临界状态时，读出并记录该流量；
3）测记恒压水箱内水温计读数(以备计算水的运动粘度ν)；
4）根据所测流量，计算出管中的平均流速，并根据所测的实验水温求出水的运动粘度，代入公式ν
d
Re c c υ=
，求出下临界雷诺数c Re ，并与公认值（2320）比较。
若偏离过大，需重
测，重测次数不少于3次；
5）重测步骤与上述(1)～(4)的操作相同，根据重测数据再次计算c Re 值，直到c Re 的值在2000～2300之间。
5．测定上临界雷诺数 (上临界雷诺数无实际意义，仅掌握其测定方法)。
逐渐开启节流阀7或8，使管中水流由层流过渡到紊流，当颜色水线刚开始散开时，即为上临界状态。
测量此时管中的流量，计算管中的平均流速。
并根据恒压水箱水温表的读数计算水的运动粘度，由公式c c d Re 'υ'=ν
求出上临界雷诺数。
测定上临界雷诺数1～2次。
注意事项：
ａ 每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟； ｂ 关小阀门过程中，只许渐小，不许开大；
ｃ 随出水流量减小，应适当调小进水阀22的开度，以减小溢流量引发的扰动。
五、实验数据记录
专业 姓名 学 号 日期 地点 装置号 同组同学 1．记录有关实验装置参数，测记有关实验数据：
管径d=0.016 (m),水温t= (C 0)； 运动粘度 4
2
0.017751010.0337t 0.000221t
-ν=
⨯++ (s m /2)。
(注：也可查表) 2．整理、记录实验数据，填写下述实验用表： 实验次序 颜色水线形态 恒压水箱液位m
水温 t ℃
量筒读数Q(m 3
)
秒表读数(s)
流量V(m 3
/s)
雷诺数Re 备注
实测下临界雷诺数(平均值)c Re =
注：测定上、下临界雷诺数时，应在表中备注栏内注明‘上临界’或‘下临界’字样。
七、实验报告
1． 根据实验数据记录表，计算本次实验中下临界雷诺数 2． 列出一组完整的计算示例 3． 对得到的实验结果进行分析讨论 4． 试分析各水流状况。