雷諾演示實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

《雷諾演示實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、雷諾演示實(shí)驗(yàn)（LN100Y）——實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書雷諾演示實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、觀察流體在管內(nèi)流動(dòng)的兩種不同流型。2、測(cè)定臨界雷諾數(shù)Rec。二、基本原理流體流動(dòng)有兩種不同型態(tài)，即層流（或稱滯流，Laminarflow）和湍流（或稱紊流，Turbulentflow），這一現(xiàn)象最早是由雷諾（Reynolds）于1883年首先發(fā)現(xiàn)的。流體作層流流動(dòng)時(shí)，其流體質(zhì)點(diǎn)作平行于管軸的直線運(yùn)動(dòng)，且在徑向無(wú)脈動(dòng)；流體作湍流流動(dòng)時(shí)，其流體質(zhì)點(diǎn)除沿管軸方向作向前運(yùn)動(dòng)外，還在徑向作脈動(dòng)，從而在宏觀上顯示出紊亂地向各個(gè)方向作不規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。流體流動(dòng)型態(tài)可用雷諾準(zhǔn)數(shù)（Re）來(lái)判斷，這是一個(gè)由各影響變量組合而成的無(wú)因次

2、數(shù)群，故其值不會(huì)因采用不同的單位制而不同。但應(yīng)當(dāng)注意，數(shù)群中各物理量必須采用同一單位制。若流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，則雷諾準(zhǔn)數(shù)可用下式表示：（11－1）式中：Re—雷諾準(zhǔn)數(shù)，無(wú)因次；d—管子內(nèi)徑，m；u—流體在管內(nèi)的平均流速，m／s；—流體密度，kg／m3；μ—流體粘度；Pa·s。層流轉(zhuǎn)變?yōu)橥牧鲿r(shí)的雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)，用Rec表示。工程上一般認(rèn)為，流體在直圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，當(dāng)Re≤2000時(shí)為層流；當(dāng)Re>4000時(shí)，圓管內(nèi)已形成湍流；當(dāng)Re在2000至4000范圍內(nèi)，流動(dòng)處于一種過(guò)渡狀態(tài)，可能是層流，也可能是湍流，或者是二者交替出現(xiàn)，這要視外界干擾而定，一般稱這一Re數(shù)范圍為過(guò)渡區(qū)。式

3、（11－1）表明，對(duì)于一定溫度的流體，在特定的圓管內(nèi)流動(dòng)，雷諾準(zhǔn)數(shù)僅與流體流速有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)即是通過(guò)改變流體在管內(nèi)的速度，觀察在不同雷諾準(zhǔn)數(shù)下流體的流動(dòng)型態(tài)。第4頁(yè)共4頁(yè)浙江中控科教儀器設(shè)備有限公司雷諾演示實(shí)驗(yàn)（LN100Y）——實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書三、實(shí)驗(yàn)裝置及流程實(shí)驗(yàn)裝置如圖11－1所示。主要由玻璃試驗(yàn)導(dǎo)管、流量計(jì)、流量調(diào)節(jié)閥、低位貯水槽、循環(huán)水泵、穩(wěn)壓溢流水槽等部分組成，演示主管路為mm硬質(zhì)玻璃。圖11－1流體流型演示實(shí)驗(yàn)1－紅墨水儲(chǔ)槽；2－溢流穩(wěn)壓槽；3－實(shí)驗(yàn)管；4－轉(zhuǎn)子流量計(jì)；5－循環(huán)泵；6－上水管；7－溢流回水管；8－調(diào)節(jié)閥；9－儲(chǔ)水槽實(shí)驗(yàn)前，先將水充滿低位貯水槽，關(guān)閉流量計(jì)后

4、的調(diào)節(jié)閥，然后啟動(dòng)循環(huán)水泵。待水充滿穩(wěn)壓溢流水槽后，開(kāi)啟流量計(jì)后的調(diào)節(jié)閥。水由穩(wěn)壓溢流水槽流經(jīng)緩沖槽、試驗(yàn)導(dǎo)管和流量計(jì)，最后流回低位貯水槽。水流量的大小，可由流量計(jì)和調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)。示蹤劑采用紅色墨水，它由紅墨水貯瓶經(jīng)連接管和細(xì)孔噴嘴，注入試驗(yàn)導(dǎo)管。細(xì)孔玻璃注射管(或注射針頭)位于試驗(yàn)導(dǎo)管人口的軸線部位。注意：實(shí)驗(yàn)用的水應(yīng)清潔，紅墨水的密度應(yīng)與水相當(dāng)，裝置要放置平穩(wěn)，避免震動(dòng)。第4頁(yè)共4頁(yè)浙江中控科教儀器設(shè)備有限公司雷諾演示實(shí)驗(yàn)（LN100Y）——實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書四、演示操作（1）層流流動(dòng)型態(tài)試驗(yàn)時(shí)，先少許開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥，將流速調(diào)至所需要的值。再調(diào)節(jié)紅墨水貯瓶的下口旋塞，并作精細(xì)調(diào)節(jié)，使紅墨

5、水的注人流速與試驗(yàn)導(dǎo)管中主體流體的流速相適應(yīng)，一般略低于主體流體的流速為宜。待流動(dòng)穩(wěn)定后．記錄主體流體的流量。此時(shí)，在試驗(yàn)導(dǎo)管的軸線上，就可觀察到一條平直的紅色細(xì)流，好像一根拉直的紅線一樣。（2）湍流流動(dòng)型態(tài)緩慢地加大調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，使水流量平穩(wěn)地增大，玻璃導(dǎo)管內(nèi)的流速也隨之平穩(wěn)地增大。此時(shí)可觀察到，玻璃導(dǎo)管軸線上呈直線流動(dòng)的紅色細(xì)流，開(kāi)始發(fā)生波動(dòng)。隨著流速的增大，紅色細(xì)流的波動(dòng)程度也隨之增大，最后斷裂成一段段的紅色細(xì)流。當(dāng)流速繼續(xù)增大時(shí)，紅墨水進(jìn)入試驗(yàn)導(dǎo)管后立即呈煙霧狀分散在整個(gè)導(dǎo)管內(nèi)，進(jìn)而迅速與主體水流混為—體，使整個(gè)管內(nèi)流體染為紅色，以致無(wú)法辨別紅墨水的流線。五、實(shí)驗(yàn)要求1

6、.求出每一個(gè)狀態(tài)下的Re數(shù)，并繪出Re與Q的關(guān)系曲線。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出下臨界雷諾數(shù)數(shù)的大小。3.為什么上、下臨界雷諾數(shù)值會(huì)有差別?4.為什么不用臨界流速來(lái)判別層流和紊流?第4頁(yè)共4頁(yè)浙江中控科教儀器設(shè)備有限公司雷諾演示實(shí)驗(yàn)（LN100Y）——實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書第4頁(yè)共4頁(yè)浙江中控科教儀器設(shè)備有限公司