雷诺实验(教案)
雷诺实验
雷诺实验一、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渡过程；3、测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数Re 。
二、设备外形图：三、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，这时红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红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为紊流运动。
雷诺数Re= u×d／v，根据连续方程：Au =Q ，u = Q／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 。
Q =ΔV／ΔtA=πd2／4式中：A—管路的横截面积；d —管路直径；u—流速；ν—水的粘度。
四、实验步骤1、准备工作：将水箱充水，启动水泵至实验水箱达到溢流；2、缓慢开启阀门，使玻璃管中水稳定流动，并开启红色阀门，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，使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态，再逐渐关小出口阀门，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。
重复三次，即可算出下临界雷诺数。
五、数据处理实验记录表实验管内径d＝15mm 水温= ℃Re = u×d／ν六、思考题1、液体流动状态及其转变说明了什么本质问题？两种流态的基本区别是什么？2、液体的流态与哪些因素有关？对实验结果进行分析讨论。
(一)雷诺实验
实 验名 称： 雷诺实验 学院： 环境与化学工程学院 专业： 化学工程与工艺 班级： 14化工02班 *名： *** 学号： *********** * ** 师： *** 日 期：2016年11月16日化工原理实验报告雷诺实验一、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．测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。
二、实验装置图4-1 雷诺实验装置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．实验流量调节阀雷诺实验装置如图4-1所示；供水流量由无级调速器调控，使恒压水箱4始终保持微溢流的状态，以提高进口前水体稳定程度。
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，可根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。
三、实验原理1．实际流体的流动会呈现出两种不同的型态，具有不同的运动特性。
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。
层流，流层间没有质点混掺，质点作有序的直线运动；紊流则相反，流层间质点混掺，为无序的随机运动。
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（4-1） （4-2） 式中 ——圆管直径，cm——流体的运动粘度，cm 2/s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(cm 2/s) （4-3） 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。
流体从层流到紊流过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层流过渡时的速度称为下临界流速。
4．圆管中定常流动的流动状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。
雷诺实验(2014)
雷诺实验一、实验目的1、观察流体在不同流态（层流和紊流）时流体质点的运动规律；2、观察流体由层流变紊流、紊流变层流时的水力特征；3、测定下临界雷诺数，掌握圆管流态的判别准则；4、学习应用无量纲参数进行实验研究的方法，了解其实用意义。
二、实验要求1、观察层流和紊流两种流态；2、测量、记录实验数据，计算下临界雷诺数。
三、 实验原理流体流动存在两种不同状态：即层流和紊流，其阻力性质也不相同。
本实验采用如图1所示的自循环雷诺实验装置。
在实验过程中，保持水箱4中的水位恒定，即总水头不变。
当出水调节阀9开度较小时，开启有色水管5的阀门，则有色水与自来水同步在管路中沿轴线方向流动，有色水呈一条水平直线，其流体质点没有垂直于主流方向上的横向运动，即有色水流束没有与周围液体掺混，此时流动处于层流状态。
当出水调节阀9逐渐开大时，管路中的有色水流束开始振荡，不再与管道轴线平行，此时流动呈过渡状态。
当出水调节阀9开度继续增大，则有色水流束开始破裂，呈现不规则的状态，并发生横向掺混，遍及整个管道，即有色水在流动过程中完全扩散，已完全分不清有色水流束了，此时流动呈紊流状态。
流体的运动状态可根据有色水散开与否作定性判别，而定量判别可依据雷诺数Re 的大小来判定。
经典雷诺实验得到的下临界值为2320，工业上可依据雷诺数是否大于2000来判定流动是否处于紊流状态。
雷诺数Re 定义式可作如下变化，即4VV q d d Re Kq v dv ρυυμπ====式中 K ——常数，4K dvπ=； ρ——液体密度，kg/m 3；υ——液体在管道中的平均流速，m/s ；d ——管道内径，m ； μ——液体的动力黏度，Pa ⋅s ；v——液体的运动黏度，m2/s；q——体积流量，m3/s。
V四、实验所需仪器、设备、材料（试剂）1．实验装置简图实验装置及各部分名称如图1所示。
图1 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10. 稳压筒11.传感器12. 智能化数显流量仪2. 装置说明与操作方法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。
雷诺实验(参考内容)
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。
雷诺实验实验PPT课件
• 观察层流、紊流的流态及其转换特征； • 测定临界雷诺数，掌握园管流态判别准则；
二、实验原理
二、实验原理
根据雷诺数的表达式 Re vd
结合连续性方程 ，得 Re 4Q d 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及临界雷诺数。
数作为层流与紊流的判据？实测下临界雷诺数为多少？ 3. 试结合紊动现象的实验观察，分析由层流过渡到紊流的
机理何在？
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。 ① 流量从小到大，层流 ② 流量从大到小，紊流
紊流 层流
三、实验方法与步骤
3．测定下临界雷诺数。 (1)将调节阀打开，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) 用体积法或质量法测定流量； (3)根据所测流量计算下临界雷诺数； (4)重新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。
三、实验方法与步骤
[注意] • 每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟； • 关小阀门过程中，只许渐小，不许开大； • 随出水流量减小，应适当调小开关，以减定上临界雷诺数。 逐渐开启调节阀，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，测定上临界雷诺数1~2次。
四、实验记录
1．记录、计算有关常数： 2．整理、记录计算表：
实验 颜色水 水体积 时间 流量 雷诺数 阀开度 备注
次序 线形态 V(cm3) t(s) q(cm3/s)
Re 增或减
实测下临界雷诺数（平均值）
五、实验分析与讨论
雷诺演示实验(教案)
3.实验装置：
下图是流态实验装置图。它由能保持恒定水位的水箱，试验管道及能注入有色液体的部分等组成。实验时，只要微微开启出水阀，并打开有色液体盒连接管上的小阀，色液即可流入圆管中，显示出层流或紊流状态。
图7-1自循环液体两种流态演示实验装置图
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；
六、总结点评各组实验的效果
根据各组实验组的操作情况加以比较并点评，指出优点和不足。强调实验报告的格式和编写，特别是数据处理和结论分析，鼓励提出修改方案。要求做好下次实验预习准备。
五、设置讨论பைடு நூலகம்
a、液体流态与哪些因素有关?为什么外界干扰会影响液体流态的变化?
b、雷诺数的物理意义是什么？为什么雷诺数可以用来判别流态？
c．临界雷诺数与哪些因素有关？为什么上临界雷诺数和下临雷诺数不一样？
d．为什么要保持微量溢流？
e．是否可以用流速直接判断管路中的流体形态，如果可以，有何条件？
f．为何认为上临界雷诺数无实际意义，而采用下临界雷诺数作为层湍流的判据？本实验中如在相同条件下（环境、温度、仪器设备等）测出下临界雷诺数与所测上临界雷诺数有何异同？为什么？试计算雷诺数与教材雷诺准数分析比较，解析原因。
二、实验方案的讲解：
1.实验目的：
观察流体在管内流动的各种流态，建立层流和湍流流动型态的感性认识；熟悉雷诺准数Re的测定和计算方法；验证临界雷诺准数，熟悉流动类型与Re之间的关系；了解层流时流体在管道中的速度分布情况；了解溢流装置的作用，正确判断稳流。
2.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，液流呈湍流运动。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：（湍流：Re≥4000，层流：Re≤2000,过渡流：2000≤Re≤4000）
雷诺实验
雷诺实验（新）一、目的与任务1、观察层流、紊流流态及其转换特征。
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钢参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
4、本实验配备多媒体实验课件，可进行模拟实验演示、模拟测试、问题讨论等。
二、内容、要求与安排方式1、实验内容与要求：演示雷诺实验全过程，测定临界雷诺数。
2、实验安排方式：观看CAI电化教学片；观看实验演示；测读数据。
三、实验步骤、1、检查有色水箱5中特制颜色水水位，如水量不足应予补充。
2、开启供水电源开关并调整无级调速器达适当流量。
刚旋开开关时流量最大，顺时针逐渐减小。
（注意：调速器不能长时停留在最大流量位置，这样易损坏可控硅器件）3、调节颜色水软管上的水止，使颜色水流束适宜。
4、慢慢调节实验流量调节阀9，使实验管道重复产生层、紊流态，并认真观察过度过程，5、实验结束前关紧颜色水软管上的水止，然后关闭电源开关。
6、如需测试临界雷诺数，可用尾部重量法测流装置依次测定流量。
四、设备1、雷诺实验仪1套；多媒体计算机及CAI电化教学片软件一套。
2、消耗性器材：蒸馏水、特制颜色水、量筒、可控硅调速器及零件等。
五、实验装置、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。
七、实验报告要求、1、根据实测记录，计算临界雷诺数。
2、试说明对本实验的认识及对实验现象的理解。
量测实验十二圆柱表面压强分布的测量一实验目的：1．熟悉多管压差计测量圆柱体压强分布的方法；2．了解利用压力传感器、数据采集系统测量绕流圆柱表面压强分布的方法；3 绘制压强分布图，并计算图柱体的阻力系数。
二实验装置：1. 小型风洞或气动台；2. 多管压差计；3. 压力传感器，数据采集模块及其系统。
三实验原理：1. 小型风洞或气动台经风机产生的气流经过稳压箱，收缩段，进入实验段。
圆柱体安装在实验段的中部。
雷诺实验
（3） VcrVcr´
Vcr´为上临界流速，Vcr为下临界流速 上临界雷诺数Recr´= Vcr´ d/ 下临界雷诺数Recr = Vcr d/
四、实验步骤
（1）实验前准备工作
首先，颜料盒里倒入稀释过的红墨水（少量，不够再加）
其次，开启水泵，全开上水阀门，使水箱注满水，再调节上水 阀门，使水箱的水位保持不变，并有少量流体溢流。Biblioteka 雷诺实验一、实验目的
（1）观察流体在管道中的两种流动状态 ； （2）学会用体积法测流量Q； （3）了解流态与雷诺数的关系，并验证下临界 雷诺数Recr= 2000 。
二、实验设备
三、实验原理
（1）层流：Re< 2000 紊流：Re> 2000 （2）Q=(V2-V1)/t
V Q /( d 2 ) 4
（2）观察流态
全开出水阀门，待水流稳定后，调节红墨水控制阀，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，这时管中的流动状态为紊流。 随着出水阀门的不断关小，红墨水在雷诺实验管中形成一条清 晰的直线流，这时管中的流动状态为层流。
（3）测定上、下临界雷诺数
首先记录有关参数：计量水箱面积S=2020 cm2 计量水箱初始 高度h0= cm，水温t= ℃，管径 d= cm，水的运动粘 性系数υ= m/s
五、注意事项
1．每调节出水阀门一次，均需等待流动速度稳定几分 钟。
2．在关小出水阀门过程中，只允许逐渐关小，不许开 大。随着出水量的不断减少，应调小上水阀门，以减 少溢流量引起的振动。
六、课后
（1）完成实验报告（实验报告纸手写，勿打印）
包括：实验目的，设备，原理（涉及到的 理论公式），实验数据分析 （2）如有数据异常，请分析实验原因
《化工原理实验》教案 雷诺实验
（1）你在本实验中掌握了哪些测试流量的方法？它们各有什么特点？
（2）读转子流量计时应注意什么？为什么？
2、实验操作演示；授课方式：现场操作；
3、学生自己实验；授课方式：现场指导。
重点
实验原理的讲解要结合教材；
学生对实验操作要熟悉，认识转子流量计的构造与原理。
难点
设备结构与实验操作
注意事项
开启、关闭管道上的各阀门时，一定要缓慢开关；实验完毕后关闭出水管阀门和墨水管阀门。
实验报告要求
从小到大调节流量，观察层流、湍流现象，读取转子流量计读数，验证雷诺数的大小是否和实验现象一致；观察层流流动的速度分布。
《化工原理实验》教案
授课内容实验一雷诺Fra bibliotek验授课对象
化学（精细化工）、制药工程专业
学时安排
3学时
目的要求
1、了解管内流体质点的运动方式，认识不同流动形态的特点，掌握判别流型的准则；
2、观察圆管内流体作层流、湍流的流动形态；
3、观察流体层流流动的速度分布。
授课内容及方式
1、讲解实验原理；授课方式：利用多媒体教学；
第二章化工原理实验 雷诺实验
第二章化工原理实验实验一、雷诺实验一、实验目的：1．建立“滞流和湍流两种流动形态”的感性认识；2．观察雷诺准数与流体流动类型的相互关系；3．观察滞流时流体在圆管内的速度分布曲线；二、实验原理：1．滞流时，流体质点做直线运动，即流体分层流动，与周围的流体无宏观的混合，湍流时，流体质点呈紊乱地向各方向作随机的脉动，流体总体上仍沿管道方向流动。
2．雷诺准数是判断实际流动类型的准数。
若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：（2-1）一般认为，当Re≤2000时，流体流动类型属于滞流；当Re≥4000时，流动类型属于湍流；而Re值在2000～4000范围内是不稳定的过渡状态，可能是层流也可能是湍流，取决于外界干扰条件。
如管道直径或方向的改变、管壁粗糙，或有外来振动等都易导致湍流。
3．对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流速有关。
本实验是改变水在管内的速度，观察在不同雷诺准数下流体流型的变化。
理论分析和实验证明,滞流时的速度沿管径按抛物线的规律分布。
中心的流速最大，愈近管壁流速愈慢。
湍流时由于流体质点强烈分离与混合，所以速度分布曲线不再是严格的抛物线，湍流程度愈剧烈，速度分布曲线顶部的区域愈广阔而平坦，但即使湍流时，靠近管壁区域的流体仍作滞流流动，这一层称为滞流内层或滞流底层，。
它虽然极薄，但在流体中进行热量和质量的传递时，产生的阻力比流体的湍流主体部分要大得多。
三、实验装置及流程：1．实验装置示意图及流程图2-1 雷诺实验——装置示意图及流程1．溢流管；2．小瓶；3．上水管；4．细管；5．水箱；6．水平玻璃管；7．出口阀门实验装置如图2-1所示，图中水箱内的水由自来水管供给，实验时水由水箱进入玻璃管（玻璃管供观察流体流动形态和滞流时管路中流速分布之用）。
水量由出口阀门控制，水箱内设有进水稳流装置及溢流管，用以维持平稳而又恒定的液面，多余水由溢流管排入下水道。
2．实验仿真界面图2-2 雷诺实验——仿真界面四、实验步骤：1、实验步骤（1）雷诺实验1）打开进水阀，使自来水充满高位水箱；2）待有溢流后，打开流量调节阀；3）缓慢地打开红墨水调节阀；4）调节流量调节阀，并注意观察滞流现象；5）逐渐加大流量调节阀的开度，并注意观察过渡流现象；6）进一步加大流量调节阀的开度，并注意观察湍流现象；7）由孔板流量计测得流体的流量并计算出雷诺准数；8）关闭红墨水调节阀，然后关闭进水阀，待玻璃管中的红色消失，关闭流量调节阀门，结束本次实验。
《化工原理实验》教案雷诺实验
《化工原理实验》教案雷诺实验化工原理实验之雷诺实验教案一．实验目的：1．了解雷诺实验的基本原理和实验装置。
2．通过实验，掌握雷诺数的计算方法及其在流体力学中的应用。
3．熟悉流体力学的基本概念和测量方法。
二.实验原理：雷诺实验是利用雷诺数来研究流动性质的实验方法。
雷诺数是流体力学中最基本的无因次数之一，它描述的是流动惯性力与粘性力的相对大小。
雷诺实验通过调整实验装置的流量和流速，来改变雷诺数的大小，进而观察流动的不同性质。
雷诺数越大，流动越不稳定；雷诺数越小，流动越稳定。
雷诺实验给出了流体力学在不同雷诺数下的一些基本规律。
三．实验装置和药品：1．实验装置：雷诺实验装置（由流量调节阀、柴油泵、转子流量计、离心式泵、管道及流动观察装置等组成）。
2．实验药品：柴油。
四．实验步骤：1．打开柴油泵总阀，调节出口压力。
2．打开转子流量计总阀，调节转子流量计进口和出口。
3．开启流动观察装置，调节其高度，使柴油能够通过顶部的装置自由流出。
4．从流动观察装置中引出一根透明的玻璃管，用毛细管连接起来。
5．通过调节柴油泵出口压力和转子流量计进口和出口，调节测量点的压力差。
同时通过观察柴油在玻璃管内的流动情况，找到合适的压差和流动状态。
6．记录所调节得到的压差（△P），柴油的质量流量（Q）和流速（v）等数据。
7．根据实验记录的数据计算雷诺数（Re）。
五．实验数据和结果处理：1．根据实验记录的数据计算雷诺数，公式如下：雷诺数（Re）=常数K*柴油密度（ρ）*流速（v）*内径（d）/柴油粘度（μ）其中，K为经验常数，可以通过标准实验获取；d为玻璃管的内径。
2．根据不同的雷诺数，观察流动状态的变化。
3．根据实验数据和观测结果，得出结论。
六．实验注意事项：1．实验过程中应注意操作安全。
2．实验装置和药品需要保持清洁。
3．实验完成后，要及时清理实验设备和场地。
4．实验记录要准确、完整。
七．实验思考题：1．雷诺数的大小与稳定性有何关系？2．雷诺实验装置有何特点，以及在实验过程中需注意的问题？3．如何通过实验的手段提高流率的稳定性？。
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?。
南昌大学化工原理雷诺实验
一、雷诺实验实验目的1、 观察层流、紊流的流态及其转捩特征2、 测定临界雷诺数，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一、实验装置图自循环雷诺装置图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、稳水隔板7、溢流板 8、实验管道 9、实验流量调节阀三、实验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，因为雷诺数具有十分明确的物理意义即惯性力与粘性力之比。
当雷诺数小于2000时，管中为层流，当雷诺数大于4000时，管中为湍流。
转捩所对应的雷诺数称为临界雷诺数。
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，因此用改变管中流速的办法改变雷诺数。
雷诺数 μρd c Vc d V R e ==ν ν流体的运动粘性系数 μ流体的动力黏性系数 ρ流体的密度ν=ρ/ μV 流体的临界速度 d 管的内径玻璃导管内径已知，水的运动粘性系数 ν 与温度的关系为：使用温度计测量出实验流体的温度 t ，即可求出 ν 值。
V c 的测量方法是用量杯和秒表测量出流体在临界状态时一段时间内的体积，该流体体积除以所用时间得到单位时间流体体积即流量Q c ,再由V c 求出临界速度V c 。
A 为玻璃导管的有效截面积。
研究流体的形态，是为强化设备和操作提供依据，观察流动形态后才能提供合适的设备。
四、实验步骤1、开启进水开关，向水箱内注水。
到达一定水位高度，并保持适当的溢流，使水箱内水位稳定。
在实验期间如出现水位变化时，应缓慢调节进水开关确保水箱内水位稳定。
2、开亮日光灯，打开玻璃管放水开关，待管内空气排出后，松开颜色水开关使颜色水随玻璃管内主流一起流动。
此时可见管内水流处于紊流状态。
3、缓慢关小放水开关，同时观察玻璃管内颜色水变动情况，直到颜色水变为一条稳定的直线，此时即为紊流转变为层流的下临界状态。
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(教案)
实验一 雷诺实验一、实验目的1、建立滞流和湍流两种流动形态感性认识。
2、滞流时导管中的流速分布。
二、实验原理雷诺揭示了重要的流体流动机理，即根据流速的大小,流体有滞流（层流）和湍流（紊流）两种不同的形态。
滞流时，流体流速较小，流体质点只沿流动方向作一维的运动，各质点运动互相平行，不同流体层间的质点彼此不发生穿插混合。
湍流时，流体质点向各个方向作不规则运动，但流体主体仍向某一规定方向流动。
判定流体类型的准数称为雷诺准数，以Re 表示。
圆直管中，Re ＜2000时属于层流；Re ＞4000时则属于湍流。
Re 在2000至4000之间时，流动处于一种过渡状态，可能为层流，也可能为湍流，或是二者交替出现，为外界条件所左右。
一般情况下把滞流变为湍流的临界情况的Re 称为上临界Re 数。
而把由湍流变为滞流的临界情况的Re 称为下临界Re 数。
二者一般是不相等的。
Re 以下式表示：μρdu =Re 。
因为流体的粘度和密度与流体的温度有关，所以在测定Re 数的过程中，还必须知道流体的温度，流体在管道内流动，若已知d 、ρ、μ，则测定出由滞流变为湍流时的临界速度即可计算出临界雷诺数Re 的值。
实验观察过程中，影响流动状态的因素很多，入口条件、有无振动现象、流量计调节速度快慢等都会对流体流动造成影响。
流体进入圆管，以均匀一致的速度u 流动，由于流体粘性的影响，相邻的流体层间产生摩擦力，使流体流动速度发生变化，在垂直流体流动方向产生速度梯度du/dy ，从而形成速度分布。
层流时速度分布为抛物线，湍流时则为指数曲线（顶部较平坦）。
实验时，通过红墨水示踪，即可观察到不同的流动型态。
三、实验装置实验时水由高位水箱进入实验玻璃管，水量由阀控制，箱内设有进水稳流装置及溢流装置，以维持液面平稳恒定，多余的水由溢流管排出，以保证C阀开度不变时通过实验管的水流量不变，即稳定流动。
四、实验步骤1、通过进水管将水不断注入水箱，由溢流口将过多的水流出，保持水位恒定。
雷诺实验指导书
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：νdRe υ=式中： υ——平均流速 4d V2π=υ， m/s ； ｄ——管道内径，m （本实验管为0.016m ）；ν——运动粘度 2000221t.00337t .0101775.0++=ν， m 2 / s （注：也可查表）； ｔ——水温，0C ；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。
雷诺实验装置的课程设计
雷诺实验装置的课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解雷诺实验的基本原理，掌握流体力学中雷诺数的概念及其物理意义。
2. 学生能够通过雷诺实验，识别层流和湍流的不同特征，并描述其流线图案。
3. 学生能够解释雷诺实验中不同流体状态变化的原因，并能够运用相关流体力学公式进行简单计算。
技能目标：1. 学生能够独立操作雷诺实验装置，进行实验观察和数据记录。
2. 学生能够运用数据分析技巧，处理实验数据，得出科学的结论。
3. 学生能够通过团队合作，设计简单的实验方案，探究影响流体状态变化的因素。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理现象的好奇心和探索欲，激发他们学习自然科学的兴趣。
2. 通过实验的动手操作，增强学生实践操作的自信，培养严谨的科学态度。
3. 借助小组合作，培养学生团队协作精神，提高沟通和分享信息的能力。
课程性质：本课程设计为动手实践课，强调理论知识与实际操作的紧密结合。
学生特点：考虑到学生所在年级，已具备一定的物理知识基础和实验操作能力，对新鲜事物充满好奇。
教学要求：课程需结合流体力学基础知识，通过直观的实验现象，引导学生深入理解雷诺实验背后的科学原理，同时注重培养学生的实验技能和科学探究能力。
通过具体的学习成果分解，确保教学设计和评估的有效性。
二、教学内容1. 流体力学基本概念回顾：流体性质、流体静力学、流体动力学。
2. 雷诺实验原理：雷诺数的定义、雷诺实验装置构造及工作原理。
3. 实验操作步骤及注意事项：装置组装、实验流程、数据记录、安全操作规范。
4. 流体状态识别：层流与湍流的特征、流线图案分析、雷诺数与流体状态的关系。
5. 数据处理与分析：数据整理、图表绘制、雷诺数计算、实验结果讨论。
6. 影响因素探究：改变流体流速、管径等因素，观察流体状态变化。
教学内容安排与进度：第一课时：回顾流体力学基本概念，介绍雷诺实验原理及实验装置。
第二课时：讲解实验操作步骤及注意事项，分组进行实验操作。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验一 雷诺实验
一、实验目的
1、建立滞流和湍流两种流动形态感性认识。
2、滞流时导管中的流速分布。
二、实验原理
雷诺揭示了重要的流体流动机理，即根据流速的大小,流体有滞流（层流）和湍流（紊流）两种不同的形态。
滞流时，流体流速较小，流体质点只沿流动方向作一维的运动，各质点运动互相平行，不同流体层间的质点彼此不发生穿插混合。
湍流时，流体质点向各个方向作不规则运动，但流体主体仍向某一规定方向流动。
判定流体类型的准数称为雷诺准数，以Re 表示。
圆直管中，Re ＜2000时属于层流；Re ＞4000时则属于湍流。
Re 在2000至4000之间时，流动处于一种过渡状态，可能为层流，也可能为湍流，或是二者交替出现，为外界条件所左右。
一般情况下把滞流变为湍流的临界情况的Re 称为上临界Re 数。
而把由湍流变为滞流的临界情况的Re 称为下临界Re 数。
二者一般是不相等的。
Re 以下式表示：μρ
du =Re 。
因为流体的粘度和密度与流体的温度有关，所以在测定Re 数的过程中，还必须知道流体的温度，流体在管道内流动，若已知d 、ρ、μ，则测定出由滞流变为湍流时的临界速度即可计算出临界雷诺数Re 的值。
实验观察过程中，影响流动状态的因素很多，入口条件、有无振动现象、流量计调节速度快慢等都会对流体流动造成影响。
流体进入圆管，以均匀一致的速度u 流动，由于流体粘性的影响，相邻的流体层间产生摩擦力，使流体流动速度发生变化，在垂直流体流动方向产生速度梯度du/dy ，从而形成速度分布。
层流时速度分布为抛物线，湍流时则为指数曲线（顶部较平坦）。
实验时，通过红墨水示踪，即可观察到不同的流动型态。
三、实验装置
实验时水由高位水箱进入实验玻璃管，水量由阀控制，箱内设有进水稳流装置及溢流装置，以维持液面平稳恒定，多余的水由溢流管排出，以保证C阀开度不变时通过实验管的水流量不变，即稳定流动。
四、实验步骤
1、通过进水管将水不断注入水箱，由溢流口将过多的水流出，保持水位恒定。
2、随着水调节阀缓缓打开，红水调节阀微开，演示管水流中出现一丝稳定而明
显的着色直线。
3、当流量小于150L/h时，层流现象明显，此时可计算得Re<2000。
4、逐渐增大流速，当流量增大倒某临界值时，着色线开始抖动、弯曲、继而断
裂，最后完全与水流主体混在一起。
5、实验结束后，将水箱内水排光，关闭红水阀。
五、注意事项
1、实验中保持水箱水位恒定。
六、思考题
1、为什么可以用Re数判断流体的流型？
2、影响流动形态的因素有哪些？
3、研究流体流动形态对化工生产有何指导意义？
4、.滞流和湍流的区别在本实验中有哪些表现？。