实验三 雷诺实验
雷诺实验报告
雷诺实验报告
实验目的,通过对雷诺实验的研究,了解流体在管道内的流动规律,探究雷诺
实验的原理和应用。
实验原理,雷诺实验是通过在管道内流动的液体中添加染料或颗粒,观察其流
动状态,从而研究流体的流动规律。
根据雷诺实验的结果,可以得出雷诺数与流体流动状态之间的关系,进而分析流体的流动特性。
实验仪器,实验中所需的仪器包括管道、染料或颗粒、观察设备等。
实验步骤:
1. 将染料或颗粒加入到管道内的流体中;
2. 观察流体在管道内的流动状态,并记录观察结果;
3. 根据观察结果,计算雷诺数,并分析流体的流动特性。
实验结果,通过雷诺实验的观察和分析,得出了流体在管道内的流动规律。
根
据实验结果,可以得出雷诺数与流体流动状态之间的关系,进而对流体的流动特性进行分析和总结。
实验结论,雷诺实验是研究流体流动规律的重要手段,通过对实验结果的分析,可以深入了解流体在管道内的流动特性,为工程实践和科学研究提供重要参考。
实验应用,雷诺实验在工程领域和科学研究中具有重要的应用价值,可以用于
研究管道流体的流动规律,优化管道设计,提高流体的输送效率,解决流体流动过程中的问题。
综上所述,雷诺实验是研究流体流动规律的重要实验方法,通过对实验结果的
观察和分析,可以深入了解流体的流动特性,为工程实践和科学研究提供重要参考。
雷诺实验在工程领域和科学研究中具有重要的应用价值,对于优化管道设计,提高流体输送效率,解决流体流动问题具有重要意义。
雷诺实验
(三)实验装置 雷诺实验装置主要由稳压溢流水槽、实验导管、转子 流量计、低位贮水槽、循环水泵等部分组成,演示主管路 为φ20×2mm硬质玻璃。自来水不断注入并充满稳压溢流 水槽,稳压溢流水槽的水流经实验导管和流量计,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,
水流量由调节阀控制。
具体实验装置见下图:
的流型已进入湍流区域,记下水的流量和温度数据,以计算
上临界雷诺数据。 反复进行数次(至少五至六次)取平均值。
3、注意事项
(1)本实验示踪剂采用红墨水,它由红墨水储瓶,经连
接软管和注射针头,注入实验导管。应当注意调节注射针头
的位置使针头位于管轴线上为佳,红墨水的注射速度应与主 体流体的流速相近(略低一些),因此随水流量的增大,需 相应的调节红墨水注射流量,才能得到较好的实验效果。 (2)在实验过程中应随时注意稳压槽溢水流量,随着操 作流量的变化,相应调节低位贮水槽的供水量,防止稳压槽 内液面下降或泛滥事故发生。
3、在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。实验过程有一定的滞后现 象,因此调节流量的过程切勿操之过急,状态确定稳定之后, 再继续调节或记录数据。
(五)计算参考数据
实验导管内径:18mm (六)数据记录
六记录表
管子内径
项目 序号
水的温度
1
2
3
4
5
水的密度
水的粘度 流量计读数
观察流动类型
Re
ห้องสมุดไป่ตู้
七、实验结果 上临界雷诺数Re=
下临界雷诺数Re=
(七)思考题
1、影响流动形态的因素有哪些? 2、如果管子是不透明的,不能用直接观察来判断管中
雷诺实验原理
雷诺实验原理雷诺实验(Reynolds experiment)是以英国物理学家雷诺(Osborne Reynolds)的名字命名的流体力学实验。
该实验主要研究流体在直管中流动过程中的稳定性和不稳定性,是理解流体力学中流动现象的基础问题之一。
下面将为大家详细介绍雷诺实验的原理。
一、原理雷诺实验主要是通过观察直管中的流体运动状况,来研究不同流速下的流体稳定性及其转换规律。
该实验使用的设备是一条长方形截面的透明管子,管子内侧涂有淀粉溶液,用来显示流体的运动情况。
在实验中,流体的流速、密度和粘度都是关键变量,影响着其稳定性和转换规律。
二、实验过程在进行实验前,需要准备好实验用的透明管子、淀粉溶液、外加压力差的水泵等设备。
具体实验操作过程如下:1.准备一个长方形截面的透明管子,并在其内侧涂上淀粉溶液。
2.使用水泵将水送入透明管子内部,同时调节水泵压力和水的流速。
3.通过观察管子内的淀粉溶液流动情况,来研究在不同流速下流体的稳定性和转换规律。
4.根据实验结果,分析不同流速下的流体运动状态,以及转换到湍流的临界条件。
5.根据实验数据和分析结果,绘制相应的流体运动图和流量曲线图。
三、实验内容1.流体稳定性分析通过实验观察可以发现,当水的流速较慢时,淀粉溶液呈现出明显的层状排列,这说明流体的运动是稳定的。
当流速加快时,淀粉溶液出现了明显的横向扰动,此时流体的运动开始不稳定,接着出现旋涡和涡流,最终转换成湍流。
在不同的流速下,流体的稳定性也不同。
2.雷诺数的分析雷诺数是流体力学的重要参数之一,它描述了惯性力和黏性力之间的相对作用。
在雷诺实验中,通过调节流速、管子直径、介质粘度等因素,可以改变雷诺数的大小,从而研究流体运动状态的转换规律。
3.流动转换条件的研究在雷诺实验中,流体的运动状态会从层流转为湍流。
通过对实验数据的分析,可以得到流体从层流转为湍流的临界条件。
当雷诺数大于一定值时,流体就会从层流运动状态转换为湍流运动状态。
雷诺实验原理
雷诺实验原理雷诺实验是流体力学中的一个重要实验,它是由法国物理学家亨利·雷诺于1883年提出的。
雷诺实验通过研究液体在管道中的流动情况,揭示了液体流动的规律,对于理解流体力学和工程实践具有重要意义。
本文将详细介绍雷诺实验的原理及其应用。
首先,雷诺实验的原理是基于雷诺数的概念。
雷诺数是流体力学中的一个重要无量纲参数,它描述了流体流动的稳定性和湍流性质。
雷诺数的计算公式为Re=ρVD/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。
当雷诺数小于2100时,流体流动呈现层流状态;当雷诺数大于4000时,流体流动呈现湍流状态。
而在2100和4000之间的过渡区域则是流体流动的不稳定状态。
通过对雷诺数的测量和分析,可以揭示流体流动的性质和规律。
其次,雷诺实验的原理还涉及到流体动力学的基本方程。
流体动力学描述了流体在外力作用下的运动规律,其基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程。
在雷诺实验中,通过对流体流动的速度场、压力场和温度场的测量,可以建立流体动力学的数学模型,进而分析流体流动的特性。
雷诺实验通过对流体动力学方程的实验验证,可以验证流体流动理论的准确性,并为工程实践提供重要参考。
最后,雷诺实验的应用涉及到流体力学和工程实践的多个领域。
在航空航天、水利工程、化工等领域,雷诺实验被广泛应用于流体流动的研究和工程设计中。
通过对管道、水泵、风机等流体设备的雷诺实验,可以优化流体流动的结构和性能,提高设备的效率和可靠性。
此外,雷诺实验还可以用于研究气液两相流、多相流等复杂流体流动现象,为工程实践提供重要的理论基础。
综上所述,雷诺实验是流体力学中的重要实验,其原理涉及到雷诺数、流体动力学方程等基本概念,应用涉及到多个工程领域。
通过对雷诺实验的研究和应用,可以深入理解流体流动的规律,为工程实践提供重要的理论支持。
希望本文的介绍可以帮助读者更好地理解雷诺实验的原理及其应用。
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。
雷诺实验
雷诺实验一、实验背景1883年,雷诺通过实验发现到液流中存在着层流和湍流两种流态:流速较小时,水流有条不紊的呈现层状有序的直线运动,流层间没有质点掺混,这种流态称为层流;当流速增大时,流体质点做杂乱无章的无序的运动,流层间质点掺混,这种流态称为湍流。
雷诺实验还发现存在着湍流转变为层流的临界流速0V ,而0V 又与流体的粘性,圆管的直径d 有关。
若要判别流态,就要确定各种情况下的0V 值。
雷诺运用量纲分析的原理,对这些相关因素的不同量值作出排列组合再分别进行实验研究,得出了无量纲数——雷诺数e R ,以此作为层流与紊流的判别依据,使复杂问题得以简化。
经反复测试,雷诺得出圆管流动的下临界雷诺数值为2320,工程上,一般取之为2000。
当e R <2320时,管中流态为层流,反之,则为湍流。
雷诺简介奥斯本 雷诺(Osborne Reynolds),英国力学家、物理学家和工程师。
1842年8月23日生于北爱尔兰的贝尔法斯特,1912年2月21日卒于萨默塞特的沃切特。
1867年毕业于剑桥大学王后学院。
1868年出任曼彻斯特欧文学院(以后改名为维多利亚大学)的首席工程学教授,1877年当选为皇家学会会员,1888年获皇家勋章,1905年因健康原因退休。
他是一位杰出的实验科学家,由于欧文学院最初没有实验室,因此他的许多早期试验都是在家里进行的。
他于1883年发表了一篇经典性论文──《决定水流为直线或曲线运动的条件以及在平行水槽中的阻力定律的探讨》。
这篇文章以实验结果说明水流分为层流与紊流两种形态,并提出以无量纲数Re (后称为雷诺数)作为判别两种流态的标准。
他还于1886年提出轴承的润滑理论,1895年在湍流中引入有关应力的概念。
雷诺兴趣广泛,一生著述很多,其中近70篇论文都有很深远的影响。
这些论文研究的内容包括力学、热力学、电学、航空学、蒸汽机特性等。
他的成果曾汇编成《雷诺力学和物理学课题论文集》两卷。
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。
雷诺实验报告范文
一、实验目的1. 了解雷诺实验的基本原理和实验方法。
2. 观察并分析流体在管道中流动的层流和湍流现象。
3. 掌握雷诺数的概念及其在流体力学中的应用。
4. 通过实验,加深对流体动力学和热力学基本理论的理解。
二、实验原理雷诺实验是研究流体流动的经典实验之一,由法国工程师雷诺在1883年发明。
该实验主要研究流体在管道流动的层流和湍流现象,通过改变管道中的流速和直径,观察流体流动状态的变化,从而研究雷诺数对流体流动状态的影响。
实验原理如下:1. 流体在管道中流动时,存在两种基本流动状态:层流和湍流。
2. 当流体的惯性力与粘性力之比(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。
3. 雷诺数(Re)的计算公式为:Re = ρvd/μ,其中ρ为流体密度,v为流速,d为管道直径,μ为流体动力粘度。
三、实验设备与材料1. 实验装置:自循环雷诺实验装置,包括供水器、实验台、可控硅无级调速器、恒压水箱、有色水水管、稳水隔板、溢流板、实验管道、实验流量调节阀等。
2. 实验材料:有色水、水、恒压水箱、稳水隔板、溢流板等。
四、实验步骤1. 将实验装置组装好,连接好各个部件。
2. 将有色水注入实验管道,调整实验流量调节阀,使恒压水箱保持微溢流状态。
3. 开启供水器,调节可控硅无级调速器,使流速逐渐增大。
4. 观察有色水在管道中的流动状态,记录不同流速下的雷诺数和流体流动状态。
5. 改变实验管道的直径,重复上述步骤,观察并记录不同直径下的流体流动状态。
6. 分析实验数据,绘制雷诺数与流体流动状态的关系曲线。
五、实验结果与分析1. 观察到,在较低的流速下,有色水在管道中呈层流状态,水流平稳,颜色水均匀分布。
2. 随着流速的增大,有色水在管道中开始出现涡流,颜色水分布不均,流动状态由层流转变为湍流。
3. 通过实验数据计算,得到不同流速和管道直径下的雷诺数。
4. 绘制雷诺数与流体流动状态的关系曲线,发现雷诺数与流体流动状态之间存在明显的对应关系。
雷诺实验报告
雷诺实验报告雷诺实验是一项有关流体力学的经典实验。
它是由法国物理学家奥古斯特·雷诺在19世纪70年代提出的,以研究在流体内部的流动速度分布。
这个实验为我们理解流体流动的特性和现象提供了重要的依据和参考。
1. 实验目的雷诺实验的主要目的是观察流体流动的特征并测量其速度分布。
通过实验,我们可以了解不同流体在不同情况下的流动规律,了解雷诺数的概念和其在流体力学中的应用。
2. 实验装置雷诺实验需要使用一个长方形的容器,容器内充满了流体(如水),并且在容器底部设置了多个平行的滑动板。
通过改变滑动板之间的距离和流体的流量,可以模拟不同的流动情况。
在容器的侧面还需要设置一台激光仪和一个相机,用于记录流体流动的图像。
3. 实验步骤首先,将容器填满水,并调整滑动板的位置,使其间距相等并且与容器长度方向平行。
接下来,打开流体的进口,控制流速并记录实验数据。
同时,激光仪会将光束射向流体,光束在流体中的折射会形成一条光线,相机会记录下这条光线的轨迹。
通过观察光线的形状和位置变化,我们可以判断流体的流动状态和速度分布情况。
在实验的过程中,还需要记录其他相关参数,如流速、液体温度等。
4. 实验结果与分析通过分析实验数据和记录的图像,我们可以得出以下结论:随着流速的增大,流体的流动变得更加湍流,流速分布呈现出较大的不均匀性。
在相同流速下,随着滑动板间距的减小,流体的速度分布趋于均匀,并且湍流现象减弱。
这些结论符合我们对流体流动规律的认识,并且与雷诺数的概念相吻合。
5. 实验应用雷诺实验在工程学、地学和生物医学等领域都有着重要应用。
在工程学中,研究流体在水电站、飞机翼和管道等设备中的流动特性,可以帮助设计和改进相关的结构;在地学研究中,了解水流、空气流动等现象有助于预测天气和气候变化;在生物医学领域,研究人体血液在血管中的流动特性,可以帮助诊断血液病变和设计相关的治疗方法。
综上所述,雷诺实验是一项具有重要意义的实验,通过观察流体的流动特征和测量流速分布,我们可以深入了解流体力学的规律和应用。
雷诺实验报告答案
雷诺实验报告答案雷诺实验报告答案雷诺实验是一种经典的流体力学实验,旨在研究流体在管道中的流动特性。
通过该实验,我们可以了解雷诺数对流体流动的影响,以及不同雷诺数下的流动状态。
在本篇文章中,我将为大家解答雷诺实验报告中的一些问题,并探讨一些与实验相关的话题。
1. 实验目的与原理雷诺实验的目的是研究流体在管道中的流动特性,主要通过测量不同雷诺数下的流速、压力和阻力系数等参数来分析流动状态。
雷诺数是流体力学中的一个重要无量纲参数,定义为惯性力与粘性力的比值,可以描述流体流动的稳定性和湍流特性。
2. 实验装置与操作雷诺实验通常采用雷诺管作为实验装置,该装置由一根长而细的玻璃管组成,管内通过一定流量的流体。
在实验过程中,我们需要调节流量、测量压力差、记录流速等参数,并通过改变流体的性质、管道的形状等条件来观察不同实验结果。
3. 实验结果与分析根据实验数据,我们可以计算得到不同雷诺数下的流速、压力差和阻力系数等参数。
通过绘制雷诺数与流速的关系曲线,我们可以观察到在一定范围内,随着雷诺数的增加,流速呈线性增加趋势。
这说明在低雷诺数下,流体流动较为稳定;而在高雷诺数下,流体流动变得湍流,流速增加的幅度较大。
4. 实验误差与改进在进行雷诺实验时,我们需要注意实验误差的存在。
例如,在测量流速时,由于测量仪器的精度限制以及流体本身的波动等因素,可能导致测量结果的偏差。
为了减小误差,我们可以多次重复实验,取平均值来提高测量的准确性。
此外,还可以改进实验装置,提高流体的稳定性,减小外界干扰对实验结果的影响。
5. 实验应用与意义雷诺实验在工程领域有着广泛的应用价值。
通过研究流体在管道中的流动特性,我们可以优化管道设计,提高流体输送的效率。
此外,雷诺实验还可以应用于风洞实验、水力模型试验等领域,帮助工程师解决实际问题。
总结起来,雷诺实验是一项重要的流体力学实验,通过研究流体在管道中的流动特性,我们可以了解雷诺数对流体流动的影响,以及不同雷诺数下的流动状态。
(完整版)雷诺实验
雷诺实验一、实验背景1883年,雷诺通过实验发现到液流中存在着层流和湍流两种流态:流速较小时,水流有条不紊的呈现层状有序的直线运动,流层间没有质点掺混,这种流态称为层流;当流速增大时,流体质点做杂乱无章的无序的运动,流层间质点掺混,这种流态称为湍流。
雷诺实验还发现存在着湍流转变为层流的临界流速0V ,而0V 又与流体的粘性,圆管的直径d 有关。
若要判别流态,就要确定各种情况下的0V 值。
雷诺运用量纲分析的原理,对这些相关因素的不同量值作出排列组合再分别进行实验研究,得出了无量纲数——雷诺数e R ,以此作为层流与紊流的判别依据,使复杂问题得以简化。
经反复测试,雷诺得出圆管流动的下临界雷诺数值为2320,工程上,一般取之为2000。
当e R <2320时,管中流态为层流,反之,则为湍流。
雷诺简介奥斯本 雷诺(Osborne Reynolds),英国力学家、物理学家和工程师。
1842年8月23日生于北爱尔兰的贝尔法斯特,1912年2月21日卒于萨默塞特的沃切特。
1867年毕业于剑桥大学王后学院。
1868年出任曼彻斯特欧文学院(以后改名为维多利亚大学)的首席工程学教授,1877年当选为皇家学会会员,1888年获皇家勋章,1905年因健康原因退休。
他是一位杰出的实验科学家,由于欧文学院最初没有实验室,因此他的许多早期试验都是在家里进行的。
他于1883年发表了一篇经典性论文──《决定水流为直线或曲线运动的条件以及在平行水槽中的阻力定律的探讨》。
这篇文章以实验结果说明水流分为层流与紊流两种形态,并提出以无量纲数Re (后称为雷诺数)作为判别两种流态的标准。
他还于1886年提出轴承的润滑理论,1895年在湍流中引入有关应力的概念。
雷诺兴趣广泛,一生著述很多,其中近70篇论文都有很深远的影响。
这些论文研究的内容包括力学、热力学、电学、航空学、蒸汽机特性等。
他的成果曾汇编成《雷诺力学和物理学课题论文集》两卷。
实验三 雷诺实验
汕 头 大 学 实 验 报 告学院:工学院系:机电系年级:2014级 姓名:成吉祥学号:2014124089 成绩:实验三 雷诺实验一、实验目的1、观察液体的层流、紊流两种流态,掌握圆管流态转化的规律。
2、测定液体在圆管中稳定流动时的上、下临界雷诺数Re c 。
二、实验原理液体在运动时,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。
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。
计算公式:雷诺数 μρdu =Re三、实验注意事项1、每次调节阀门,均需要等待水流稳定几分钟。
2、在关小阀门的过程中,只许渐小,不许开大。
3、随水流量减小,应适当调小开关,以减小溢流量应发的扰动。
四、实验原始数据记录表1 玻璃管内径20毫米,水温21.9℃序号 流量计算值(升/时) 雷诺数 墨水线的形状 1 100 1760 从头到尾都是直线 2 120 2050 从头到尾都是直线 3 140 2500 中部以后有波动 4 160 2800 中部以后有波动 51803230全部有较大波动6 200 3520 全部有较大波动7 240 4250 下部散开8 365 6330 完全湍流9 220 3900 全部有较大波动 10 160 2800 全部有较大波动 111302275从头到尾都是直线表2 玻璃管内径20毫米,水温21.9℃序号 流量计算值(升/时) 雷诺数 墨水线的形状 1 100 1760 从头到尾都是直线 2 120 2050 从头到尾都是直线 3 140 2500 中部以后有波动 4 160 2800 中部以后有波动 5 180 3230 全部有较大波动 6 200 3520 全部有较大波动 7 240 4250 下部散开 8 360 6320 完全湍流 9 220 3900 下部散开 10 180 3230 中部以后有波动 11 160 2800 中部以后有波动 12 155 2725 中部以后有波动 13 150 2650 中部以后有波动 141252162从头到尾都是直线五、实验数据处理 玻璃管内的截面积2421014.34d =A m -⨯=π经过查表可知,在水温为21.9℃时,水的动力粘度为0.9579×10-6 m 2/s 两次测量取平均值(理论值)Re '=2218.5s m mhL /113.01014.3/5.127u 24=⨯=- 此时,计算雷诺数2359109579.01113.002.0Re 6≈⨯⨯⨯==-μρdu 与理论值之间的误差%35.65.22185.22183.2359e R e R Re =-=''-=μ六、个人总结本次雷诺实验测定下临界雷诺数的实验似乎是一个很粗糙实验,通过观察很多个不确定的现象来判定临界位置,但是经过计算之后发现,实验的误差并不大,比想象的其可能的误差要小得多。
雷诺实验实验报告
雷诺实验实验报告
实验目的:
1. 了解流体在流动过程中的速度分布特性;
2. 研究雷诺数对流体流动行为的影响;
3. 掌握雷诺实验的操作方法。
实验仪器:
1. 雷诺实验装置:包括一个圆柱模型、流场装置和测量装置;
2. 流速计:用于测量流体的速度;
3. 数字示波器:用于测量流速计输出的电压信号。
实验步骤:
1. 将流场装置放入水槽中,并将圆柱模型置于装置中央;
2. 调整流体流速,使得雷诺数达到指定的数值;
3. 使用流速计测量流体速度,在不同位置上进行测量,记录实验数据;
4. 将流速计输出的电压信号通过数字示波器进行测量,得到速度分布曲线;
5. 根据实验数据和分析数据,计算雷诺数与流速的关系。
实验结果:
1. 通过测量得到的速度分布曲线,可以观察到流体在不同位置上的速度分布情况;
2. 随着雷诺数的增加,流体速度分布曲线呈现出更加复杂的形状;
3. 根据实验数据计算出的雷诺数与流速的关系可以得到雷诺实验的结果。
实验讨论:
1. 实验结果与理论分析相符合,说明实验操作正确;
2. 通过实验可以验证雷诺实验的效果,并研究雷诺数对流体流动行为的影响;
3. 实验结果可以对流体力学的研究提供一定的参考和数据支持。
实验结论:
1. 雷诺实验是一种用来研究流体流动行为的重要实验方法;
2. 雷诺数是一个重要参数,可以用来描述流体流动的稳定性和不稳定性;
3. 雷诺实验可以帮助我们更好地理解流体力学的基本原理。
《工程流体力学》雷诺实验
《工程流体力学》雷诺实验【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;【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、颜料水盒及其控制阀门、上水阀、出水阀,水泵和计量水箱等,时间及温度可由显示面板直接读出。
【实验原理】(1)英国物理学家雷诺1883年提出,黏性流体存在两种不同流动状态,即层流和紊流状态,并提出了流动状态的判别方法。
当雷诺管道内流速较小时,流体处于层流状态,由注入针流出的有色流体在实验中没有垂直于主流方向的横向运动,即垂直于管道轴线方向没有流体质点的交换。
管道中间部位出流有色流体,此部分流体与周围液体不发生流体质点交换,因此在层流状态呈现一条清晰的有色流体线。
层流与紊流的过度阶段,着色流束振荡,处于不稳定状态。
当雷诺管道内流速较大时,流体处于紊流状态,管道内流体质点(包括有色流体)既有沿管道轴线的主流方向流动,还有垂直于管道轴线方向的流体质点交换。
因此有色流体流出注入针后,迅速与周围液体混合,在雷诺管道中看不到清晰的有色流体线而只有混合均匀的淡颜色水。
因此可以根据管道中有色流体呈现不同的状态判断管道内流体处于紊流还是层流状态。
(2)雷诺数νμρvd vd R e == 在实验中依据流量计测得流速v ,测量管道内径,实验前记录水温,可以查得对应温度下水的运动黏度ν,即可计算出几种状态下的雷诺数。
(3)对比所得数据,即可观察出流动状态与雷诺数大小的关系。
【实验内容】(1)观察不同流动状态下有色流线的变化情况;(2)测定上临界雷诺数及下临界雷诺数;【实验步骤】(1)打开工程流体力学综合实验台电源开关。
(2)调节液晶显示屏面板至雷诺实验。
(3)调节各阀门至恰当位置,操作显示屏开启电机,恒压水箱4开始上水至最左侧溢流水箱有溢流现象。
适当开启回水阀门,使溢流水箱自由液面保持恒定位置。
(4)全开雷诺管道阀门,使雷诺实验管段充满水,为保证溢流水箱自由液面位置恒定,此时须适当关闭回水阀门。
雷诺实验报告
雷诺实验报告雷诺实验是研究流体流动的经典实验之一,是法国工程师雷诺在1883年发明的。
该实验主要研究流体在管道流动的紊流现象,是研究流体动力学和热力学的重要工具。
实验原理:雷诺实验的原理是通过将一定的液体体积从一个高度倾泻到下方一个收集器中,然后通过测量收集器中的流体体积和时间来计算出液体的平均流量和流速。
在实验过程中,通过改变液体的粘度、流速、管道直径等条件,来研究流体的流动情况和其与管道直径、液体粘度之间的关系。
实验装置:1.收集器:由透明玻璃制成的收集器,其外部有一系列水平线,方便观察液体涌流的情况。
2.供液器:液体放置于透明玻璃溶液量杯之中,可利用针管组成的毛细滴管放置于管延长线之上,在管底形成一定高度的静态压力,液体便会形成一定的压力而流出。
3.管道:液体从供液器经过一段长度一定的短管之后,进入横截面面积瞬时扩大的管道,形成液体涌流。
实验过程:1. 将收集器放置在水平的平台上。
2. 调整管道长度、管道直径等参数,使得液体在收集器中形成稳定的液位,并记录下液位的高度。
3. 打开斜坡上方的供液器,开始注入液体。
在液体达到一定流量后,测量收集器内流体的时间和体积,并计算出平均流速和流量。
4. 重复2-3步骤,在不同液体流速、不同管道直径、不同液体粘度等条件下进行实验,记录数据。
实验结果:通过实验,得出了液体流量、液体速度、管道直径、液体粘度等因素的相关性。
实验结果显示,液体的流量与速度呈正比关系,管道直径的改变对流量影响较大,管道直径越大,流量越大;液体的粘度对流动阻力有较大影响,液体粘度越大,管道阻力越大。
结论:通过该实验,研究者了解到了流体流动的基本规律和流动特性。
实验结果表明流量与液体速度呈正比关系,流量与管道直径呈正比,流量与液体粘度呈反比关系。
在工程设计中,可以通过对液体流量和液体速度进行控制,来达到所需的流量和流速。
同时,对于液体粘度较大的情况,需要采用更大的管道直径,以降低管道的阻力,保证流量的稳定。
水力学实验雷诺实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察液体流动时的层流和湍流现象,区分两种不同流态的特征。
2. 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。
3. 测定颜色水在管中的不同状态下的雷诺数及沿程水头损失。
4. 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。
5. 进一步掌握层流、湍流两种流态的运动学特性与动力学特性。
6. 通过对颜色水在管中的不同状态的分析,加深对管流不同流态的了解。
7. 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、实验原理液体在管道中流动时,存在着两种根本不同的流动状态:层流和湍流。
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,液流呈湍流运动。
雷诺数(Re)是衡量液体流动状态的无量纲参数,其表达式为:\[ Re = \frac{\rho v D}{\mu} \]其中,ρ为液体密度,v为液体平均流速,D为管道直径,μ为液体动力粘度。
根据雷诺数的不同范围,可以将液体的流动状态分为以下三种:1. 层流(Re < 2000):液体流动稳定,流体质点平行于管道轴线运动,速度分布均匀。
2. 湍流(Re > 4000):液体流动不稳定,流体质点作无规则运动,速度分布不均匀。
3. 过渡流(2000 < Re < 4000):液体流动介于层流和湍流之间,流动状态不稳定。
三、实验装置实验装置主要由以下部分组成:1. 实验台:用于放置实验器材。
2. 可控硅无级调速器:用于调节水的流速。
3. 恒压水箱:用于提供稳定的水源。
4. 实验管道:用于液体流动。
5. 实验流量调节阀:用于调节实验流量。
6. 有色水水管:用于观察液体流动状态。
雷诺演示实验报告思考(3篇)
第1篇一、实验背景及目的雷诺演示实验是流体力学领域中的一个经典实验,由法国工程师雷诺于1883年发明。
该实验旨在观察流体在管道中流动时的层流和湍流现象,并研究雷诺数与流态之间的关系。
通过本实验,我们可以加深对流体力学基本概念的理解,掌握雷诺数的计算方法,以及不同流态下的流体特性。
实验目的如下:1. 观察流体在管道中流动时的层流和湍流现象,区分两种流态的特征。
2. 研究雷诺数与流态之间的关系,掌握雷诺数的计算方法。
3. 了解不同流态下的流体特性,如流速分布、压力分布等。
4. 培养学生独立思考和实验操作的能力。
二、实验原理1. 层流和湍流流体在管道中流动时,存在两种基本流态:层流和湍流。
(1)层流:当流体在管道中流动时,各质点沿管道轴线方向作平行流动,流速分布均匀,流动稳定,质点之间无相互干扰。
(2)湍流:当流体流动速度增大到一定程度时,质点之间发生相互干扰,流动变得不稳定,形成涡流,流速分布不均匀。
2. 雷诺数雷诺数是衡量流体流动稳定性的无量纲参数,表示为: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。
当雷诺数小于2000时,流体处于层流状态;当雷诺数大于4000时,流体处于湍流状态;当雷诺数在2000到4000之间时,流体处于过渡状态。
三、实验内容及步骤1. 实验器材:雷诺实验装置、秒表、量筒、测压计等。
2. 实验步骤:(1)安装实验装置,连接各部件。
(2)调节实验装置,使流体在管道中流动。
(3)观察流体流动现象,记录层流和湍流现象。
(4)使用秒表测量流体流动时间,计算平均流速。
(5)使用量筒测量流体流量,计算雷诺数。
(6)分析实验数据,总结流体流动规律。
四、实验结果与分析1. 观察到的现象:在实验过程中,当雷诺数小于2000时,流体在管道中流动稳定,流速分布均匀,呈层流状态;当雷诺数大于4000时,流体在管道中流动不稳定,形成涡流,流速分布不均匀,呈湍流状态。
雷诺实验报告数据处理
一、实验目的1. 观察层流和湍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. 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。
二、实验原理雷诺实验是通过改变管道中的流速,观察流体流动状态的变化,从而研究层流和湍流之间的转换规律。
实验中,流体的流动状态取决于雷诺数(Re),其定义为:\[ Re = \frac{vD}{\nu} \]其中,v为流体的平均流速,D为管道直径,ν为流体的运动粘度。
当雷诺数较小时,流体呈现层流状态;当雷诺数较大时,流体呈现湍流状态。
临界雷诺数(Re_critical)是流体从层流转换为湍流的临界值。
三、实验装置与数据记录实验装置采用自循环雷诺实验装置,主要由供水器、实验台、可控硅无级调速器、恒压水箱、有色水水管、稳水隔板、溢流板、实验管道和实验流量调节阀等组成。
实验过程中,记录以下数据:1. 管径(D):0.02-0.02m;2. 水温:18℃;3. 密度(ρ):998.62kg/m³;4. 粘度(ν):1.053×10⁻³Pa·s;5. 实验次序;6. 流量(Q):通过调节实验流量调节阀得到;7. 流速(v):根据流量和管径计算得到;8. 雷诺数(Re):根据流速、管径和粘度计算得到。
四、数据处理1. 计算不同流量下的流速和雷诺数:\[ v = \frac{Q}{A} \]其中,A为管道截面积,A = πD²/4。
\[ Re = \frac{vD}{\nu} \]2. 绘制流速-雷诺数关系图:以流速为横坐标,雷诺数为纵坐标,绘制流速-雷诺数关系图。
观察曲线,找出临界雷诺数(Re_critical)。
3. 分析实验数据:(1)当雷诺数小于临界雷诺数时,流体呈现层流状态,流速分布均匀,流线平行。
(2)当雷诺数大于临界雷诺数时,流体呈现湍流状态,流速分布不均匀,流线弯曲,出现涡流。
4. 误差分析:(1)实验装置的精度:实验装置的精度会影响实验数据的准确性。
大学雷诺实验实验报告
一、实验目的1. 观察和识别流体在管道中流动的层流和湍流状态,理解两种流态的特征和产生条件。
2. 测定流体流动的临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则。
3. 学习应用无量纲参数进行实验研究的方法,加深对古典流体力学原理的理解。
二、实验设备与材料1. 实验装置:自循环雷诺实验装置(包括实验台、可控硅无级调速器、恒压水箱、有色水水管、稳水隔板、溢流板、实验管道、实验流量调节阀等)。
2. 实验材料:有色水、水。
3. 实验工具:秒表、直尺、量筒、记录本。
三、实验原理流体在管道中流动时,存在两种基本流动状态:层流和湍流。
层流是指流体质点沿管道轴线作平行运动,各流层之间互不混合;湍流是指流体质点作不规则运动,各流层之间相互混合。
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:\[ Re = \frac{ρvd}{μ} \]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。
临界雷诺数是流体流动状态转变的分界点。
四、实验步骤1. 将实验装置连接好,并检查各部分是否正常。
2. 调节恒压水箱,使水箱始终保持微溢流状态。
3. 在实验管道中注入有色水,观察有色水的流动状态。
4. 逐步调整实验流量调节阀,改变管道中的流速,观察有色水的流动状态。
5. 当有色水流动状态从层流转变为湍流时,记录此时的流速和流量,计算临界雷诺数。
6. 改变管道直径,重复上述实验步骤,观察不同直径管道中流体的流动状态。
五、实验结果与分析1. 观察到,当流速较小时,有色水呈层流状态,表现为清晰的脉线;当流速增大到一定程度时,脉线开始出现波纹,颜色逐渐扩散,最终形成湍流状态。
2. 通过实验,计算出不同直径管道中的临界雷诺数,发现临界雷诺数随管道直径的增加而减小。
3. 分析实验结果,得出以下结论:a. 流体流动状态与雷诺数密切相关,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。
化工原理雷诺实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 观察流体在管内流动的两种不同流型(层流和湍流)。
2. 测定临界雷诺数(Re)。
3. 掌握流体流动状态判别准则。
4. 学习应用无量纲参数进行实验研究的方法,并了解其实际意义。
二、实验原理流体在管道中流动时,存在两种流动状态:层流和湍流。
层流是指流体质点沿流动方向做有序、稳定的运动,质点之间无相互混合。
湍流是指流体质点做无序、复杂的运动,质点之间发生相互混合。
层流和湍流的转变与雷诺数(Re)有关,当雷诺数小于一定值时,流体为层流;当雷诺数大于一定值时,流体为湍流。
雷诺数计算公式如下:\[ Re = \frac{\rho v d}{\mu} \]其中,ρ为流体密度,v为流速,d为管道直径,μ为流体粘度。
三、实验装置本实验采用自循环雷诺实验装置,主要包括以下部分:1. 自循环供水器:用于提供恒定的供水流量。
2. 实验台:用于放置实验装置。
3. 可控硅无级调速器:用于调节供水流量。
4. 恒压水箱:用于维持恒定的供水压力。
5. 有色水水管:用于注入有色水,观察流体流动状态。
6. 稳水隔板:用于提高进口前水体稳定度。
7. 溢流板:用于维持水箱水位稳定。
8. 实验管道:用于观察流体流动状态。
9. 实验流量调节阀:用于调节实验流量。
1. 调整实验装置,确保各部分连接牢固。
2. 将有色水注入有色水水管,观察流体流动状态。
3. 调节可控硅无级调速器,改变供水流量。
4. 观察流体流动状态,记录层流和湍流的临界流速。
5. 计算临界雷诺数。
6. 重复实验,验证实验结果的准确性。
五、实验结果与分析1. 观察到当供水流量较小时,流体呈层流状态,流体质点沿流动方向做有序、稳定的运动,有色水沿管道中心线流动,无明显涡流。
2. 当供水流量增大到一定程度时,流体呈湍流状态,流体质点做无序、复杂的运动,有色水在管道中形成涡流,流体流动状态不稳定。
3. 通过计算,得到临界雷诺数为2000。
4. 实验结果表明,当雷诺数小于2000时,流体为层流;当雷诺数大于2000时,流体为湍流。
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汕 头 大 学 实 验 报 告
学院:工学院系:机电系年级:2014级 姓名:成吉祥学号:2014124089 成绩:
实验三 雷诺实验
一、实验目的
1、观察液体的层流、紊流两种流态,掌握圆管流态转化的规律。
2、测定液体在圆管中稳定流动时的上、下临界雷诺数Re c 。
二、实验原理
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。
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。
计算公式:雷诺数 μ
ρ
du =Re
三、实验注意事项
1、每次调节阀门,均需要等待水流稳定几分钟。
2、在关小阀门的过程中,只许渐小,不许开大。
3、随水流量减小,应适当调小开关,以减小溢流量应发的扰动。
四、实验原始数据记录
表1 玻璃管内径20毫米,水温21.9℃
序号 流量计算值(升/时) 雷诺数 墨水线的形状 1 100 1760 从头到尾都是直线 2 120 2050 从头到尾都是直线 3 140 2500 中部以后有波动 4 160 2800 中部以后有波动 5
180
3230
全部有较大波动
6 200 3520 全部有较大波动
7 240 4250 下部散开
8 365 6330 完全湍流
9 220 3900 全部有较大波动 10 160 2800 全部有较大波动 11
130
2275
从头到尾都是直线
表2 玻璃管内径20毫米,水温21.9℃
序号 流量计算值(升/时) 雷诺数 墨水线的形状 1 100 1760 从头到尾都是直线 2 120 2050 从头到尾都是直线 3 140 2500 中部以后有波动 4 160 2800 中部以后有波动 5 180 3230 全部有较大波动 6 200 3520 全部有较大波动 7 240 4250 下部散开 8 360 6320 完全湍流 9 220 3900 下部散开 10 180 3230 中部以后有波动 11 160 2800 中部以后有波动 12 155 2725 中部以后有波动 13 150 2650 中部以后有波动 14
125
2162
从头到尾都是直线
五、实验数据处理 玻璃管内的截面积242
1014.34
d =
A m -⨯=π
经过查表可知,在水温为21.9℃时,水的动力粘度为0.9579×10-6 m 2
/s 两次测量取平均值(理论值)Re '=2218.5
s m m
h
L /113.01014.3/5.127u 2
4=⨯=
- 此时,计算雷诺数235910
9579.01
113.002.0Re 6
≈⨯⨯⨯=
=
-μ
ρ
du 与理论值之间的误差%35.65
.22185
.22183.2359e R e R Re =-=''-=μ
六、个人总结
本次雷诺实验测定下临界雷诺数的实验似乎是一个很粗糙实验,通过观察很多个不确定
的现象来判定临界位置,但是经过计算之后发现,实验的误差并不大,比想象的其可能的误差要小得多。
经过试验也更加了解了引入雷诺数的作用,能够很好的描述流体的运动。