雷诺实验实验报告

大学教学实验报告

水利水电学院 水利类专业 2011年 5月 5 日

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： 22

1

1

2

21

2

1

2

(12)

2g

2w g

p p h

z

z γ

γ

υ

υαα-+

+=+

++

实验中位均匀流，

1

2

υυ

= ，

1

2

αα

=

(12)

(12)w f h h --=所以水头损失为：

1

2

1

2

12()()()sin f

p p h

h h z z

αγ

γ

=+

-+

=-，1h 、2h 为测压牌读数，α为倾斜角。

水力坡度/f

J L h

=

。

（2）体积法测流量。/Q W T =， （3）水的粘性系数2

20.01775(/)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。

（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Re k =(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。 （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）管径2 cm ；管道过水面积A=3.14 cm 2

；量测段长度L=600 cm ；水温t=20.0 °C ；

运动粘度系数v =1.01×10-2 cm 2/s ；比压计倾斜率sina=0.5 。