【机械课件】实验实训4流态观察和雷诺数测定实验.doc

【机械课件】实验实训4流态观察和雷诺数测定实验.doc实验实训4流态观察和雷诺数测定实验■、实验日的观察各种流态,测定流态与雷诺数的关系。了解雷诺实验的原理与方法,了解临界雷诺数的测定方法。(>)图4・1雷诺实验雷诺实验装置如图4・1所示。A为一水箱,通过溢流保持水位不变;B为-玻璃管,通过阀C调节流最。D为盛装染色水的容器,通过细管E将染色水(一般为兰色或黑色)注入管B,F为调节阀门。三、实验说明臼然界屮,流体流动的基本状态有层流及湍流,另外就是处于这两者之问的过渡流。流态决定与雷诺数Re的大小。(4-1)式屮U-平均流速,m/s;d■圆管内径,m;V■流体运动粘度,m2/so雷诺数是流态转变的判据,只要雷诺数达到某一临界数值,就会发生流态的变化,这个雷诺数称为临界雷诺数,记为尺%。实验表明,对于圆直管内的流体流动,/?ev2000属层流运动%>4000属紊流运动2000<Re<4000属过渡流运动过渡流状态有一定的不稳定性,有时为层流,有时为紊流,但以紊流居多。在实际工程计算中,为简化分析,认为Re>2000属紊流,于是屉*2000Re<2000属层流运动Re>2000属紊流运动在实验屮,实验设备不变,所以d、卩、1/值均是固定不变的。通过控制阀门开度改变流量就改变了Re的值。观察流态的变化可以确定下临界雷诺数R"和上临界雷诺数Rc2的值。四、实验步骤(1) 微微开启阀C,让清水在管B中缓缓流动;(2) 开启阀F,将染色水注入管B屮;(3) 逐渐开犬阀C,以提高管B中水的流速;(4) 观察柴个过程中染色水的流动情况,作好记录,或拍下照片。(5) 记下当流态改变时的相关数据(主要是流量),记入数据表4—1计算出临界雷诺数。(6) 逐渐关小阀门C,降低管B中水的流速,记下流态改变吋的相关数据,记入数据表4—1,计算岀临界雷诺数。五、实验结果1、观察由于管B的清水屮注入了染色水,根据染色水在管中的运动情况可以分析清水的流动状况。管B中流速较低时,染色水在管B屮形成细而直的线条,与清水互