雷諾試驗試驗分析報告

1、實 驗 名 稱流管流態(tài)實驗(雷諾實驗)指 導(dǎo) 教 師姓 名年學(xué)級號成 績一、預(yù)習(xí)部分1 .實驗?zāi)康? .實驗基本原理3 .主要儀器設(shè)備(含必要的元器件、工具)水利水電學(xué)院水利類專業(yè)2011年5月5日Z1 邛“"zY22g2 hws大學(xué)教學(xué)實驗報告1、實驗?zāi)康模?1)測定沿程水頭損失與斷面平均流速的 關(guān)系，并確定臨界雷諾數(shù)。(2)加深對不同流態(tài)的阻力和損失規(guī)律的 認(rèn)識。2、實驗基本原理：(1)兩個斷面的能量方程：實驗中位均勻流，u 1 =u 2 , a 1 =a 2hw(1/) = hg所以水頭損失為：-7? c I ' 5.hf = (z1+-p)-(Z2+-p2) = (h

2、1-h2)sina、h1、卜2為測壓牌讀數(shù)，a為傾斜角。 i I水力坡度J = h f / L。(2)體積法測流量。Q=W/T ,(3)水的粘性系數(shù)(m2 /s),雷諾數(shù)0.01775 21 0.0337t 0.000221tRe 二3、主要儀器：如圖示，另備打氣筒、量筒、 秒表溫度計各一個。二、實驗操作部分1 .實驗數(shù)據(jù)、表格及數(shù)據(jù)處理2 .實驗操作過程(可用圖表示)3 .結(jié)論又因為Re=、，所以 Re = 2004.51.實驗步驟(1)打開水箱下的進(jìn)水閥向水箱沖水，使水 箱有溢水。再打開管道上的前閥和后閥沖洗 水管。反復(fù)開關(guān)尾管閥排出空氣。(2)從紊流到層流，將尾閥開到一定開度開始實驗，待

3、水流穩(wěn)定后，測讀 hi、h2、W、T。這樣完成一次實驗，然后逐步關(guān)小尾閥，重復(fù)上述步驟，一直做到管流幾乎成滴淋狀。(3)再從層流做到紊流。(此步驟本次實驗 不做)(4)實驗中每半小時測一次水溫，取平均值。(5)對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行計算分析，以logJ為 縱坐標(biāo)，logv為橫坐標(biāo)繪制關(guān)系曲線， 從曲線確定臨界流速Vk,并計算雷諾 數(shù)Re的值。并標(biāo)明實驗成果線段坡度， 即本次實驗的成果。實驗過程注意事項本實驗的技術(shù)性比較強，每一步操 作，都要求實驗人員做到精細(xì)，才能去 的反映真實情況的實驗成果。(1)應(yīng)盡可能減少外界對水流的干擾，在實 驗過程中，要保持環(huán)境安靜，不要碰撞 管道以及與管道有聯(lián)系的器件，要仔

4、細(xì) 輕巧地操作，尾閥開度的改變對水流也 是一個干擾，因而操作閥門要輕微緩 慢，而且切忌在關(guān)小的過程中有開大， 或在開大的過程中有關(guān)小的現(xiàn)象發(fā)生， 否則實驗重做。(2)尾閥開度的變化不宜過大。當(dāng)接近臨界 區(qū)Re=(23002000),更要細(xì)心操作， 一個單程的量測(從紊流到層流；或從 層流到紊流)，應(yīng)做1520個以上的 測次，預(yù)計全部實測的雷諾數(shù)約在5008000之間，但在雷諾數(shù)小于2500 以下時約需10個測次才能保證實驗成果比較完滿。(3)每調(diào)節(jié)一次尾閥，必須等待3分鐘，使 水流穩(wěn)定后，方可施測。(4)量測水溫時，要把溫度計放在量筒的水 中來讀數(shù)，同時不能與量筒壁接觸，不 可將它拿出水面之外

5、讀數(shù)。(5)在測量流速時，特別是流量較小時，盡 可能延長接水時間，同時計時和量筒接 水必須同步進(jìn)行，以減小流速測量的誤2.實驗數(shù)據(jù)，表格及數(shù)據(jù)處理 '-2(1)官徑2 cm；官道過水面積 A=3.14 cm ;量測段長度L=600 cm ;水溫t=20.0 ° C;運動粘度系數(shù)v =1.01X10-2 cm2/s ;比 壓計傾斜率sina=0.5 。(2)實驗過程數(shù)據(jù)及結(jié)果分析：'一3、實驗結(jié)論II < x。由坐標(biāo)圖可得臨界點時，logu =1.0054 ,從而得到流速u =10.12512cm/s,、實驗效果分析(包括儀器設(shè)備等使用效果)關(guān)，而當(dāng)管道傾斜放置時

6、，受重力 作用，測得流速會發(fā)生改變，因向 導(dǎo)致臨界雷諾數(shù)改變。< ； , -1 .1 11 '.1 f jfi, . 11 _Z.X 1 I I產(chǎn)，x Xs： " 1 li.1 1 1 1 ,Li . / / /.111jj11/ ) '1r" 1教指導(dǎo)教師年 月 日師評語1、實驗成果的評價雷諾實驗的技術(shù)性比較強，必須精心 操作，才能取得反映真實情況的成果。通 過實驗，我們發(fā)現(xiàn)下臨界雷諾數(shù)大約在 2000左右。在實驗過程中，實驗室中由于水流原 故，管道會產(chǎn)生一定振動，實驗過程中聲 響比較大，同時水壓使連接比壓計的膠管 變形，膠管固定效果不好實驗中發(fā)生搖

7、晃 影響讀數(shù)，這些都會影響實驗成果。實驗 中測量流速時接水和計時不能達(dá)到絕對 同步產(chǎn)生一定誤差，同時量筒的精度影響 讀數(shù)精度的。本小組成員在操作時比較細(xì)心，實驗 過程比較順利，在誤差允許的范圍內(nèi)實驗 所得結(jié)果反映真實情況。2、思考題(1)為什么上下臨界雷諾數(shù)數(shù)值會不一樣？ 答：當(dāng)流體流速較小時，流體質(zhì)點只沿流動方向作一維的運動，與其周圍 的流體間無宏觀的混合即分層流動 即層流。當(dāng)流體流速增大到某個值 后，流體質(zhì)點除流動方向上的流動 外，還向其它方向作隨機的運動， 即存在流體質(zhì)點的不規(guī)則脈動即紊 流。甯諾數(shù)Re表示一些影響流體 流動形態(tài)的因素，Re=*Jd,從r- - -層流轉(zhuǎn)變成紊流時的Re稱為上臨 界雷諾數(shù)，從紊流轉(zhuǎn)變成層流時的 Re稱為下臨界雷諾數(shù)Ro 一般而 言，