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雷诺实验
西南交通大学力学实验中心
3实验目的
实验装置
实验原理
实验步骤
实验计算
结果分析
实验目的
观察圆管内层流、紊流两种流动
形态及其转换的现象。
,掌握圆管流
态判别准则
实验装置




实验原理

型态,它们的区别在于流动过程中流体
层之间是否发生质点混掺现象。对于层
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,质点作无序的随机运动。

数Re,它是将影响流体流动状态的因素归纳
成的一个无因次数,作为判别流体流动状态
的准则一
Re=pvd_ vd 40
KQ
4
K
zdv
式中:d—圆管直径,V—流体的运动粘度
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
v=/(1++)(cm2/s)
、
速度,它随流体的粘度、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,这时对
应的雷诺数称为上临界雷诺数;从紊流
到层流过渡时的速度称为下临界流速,
它对应的雷诺数称为下临界雷诺数。

必为紊流,它极不稳定,只要稍有干扰,
流态即发生变化,而且跨越一个较大的取
值范围,因此在工程技术中没有实用意义。
下临界雷诺数表示低于此雷诺数的流动必
为层流,有确定的取值,因此有实际意义,
故通常被选为判别流动状态的准则,即
Re<2300时,层流
Re>2300时,紊流

不同的型态是扰动因素与粘性稳定作用
之间对比和抗衡的结果。小雷诺数流动
趋于稳定,而大雷诺数流动稳定性差,
容易发生紊流现象
实验步骤

。
启动水泵供水,使水箱充水至溢流状态,y
待稳定后,微微开启调节阀,并注入颜色水
于实验管道内。当颜色水流成一直线,此时
管内水流为层流;逐步开大调节阀,颜色水
直线变为波动状,此时为从层流到紊流的过
度状态;再开在调节阀,管内颜色线完全消
失,管出为紊流流态。再逐步关小调节阀,
可观察到由紊流转变为层流的水力特征。