實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)4流態(tài)觀察和雷諾數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)4流態(tài)觀察和雷諾數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 觀察各種流態(tài)，測(cè)定流態(tài)與雷諾數(shù)的關(guān)系。2. 了解雷諾實(shí)驗(yàn)的原理與方法，了解臨界雷諾數(shù)的測(cè)定方法。(b)(c)圖41雷諾實(shí)驗(yàn)雷諾實(shí)驗(yàn)裝置如圖4-1所示。A為一水箱，通過(guò)溢流保持水位不變;B為一玻璃管，通過(guò)閥C調(diào)節(jié)流量。D為盛裝染色水的容器，通過(guò)細(xì)管E將染色水(一般為蘭色或黑色)注入管B , F為調(diào)節(jié)閥門三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明自然界中，流體流動(dòng)的根本狀態(tài)有層流及湍流，另外就是處于這兩者之間的過(guò)渡流。流態(tài)決定與雷諾數(shù)Re的大小。(4-1)式中-平均流速，m/s; d -圓管內(nèi)徑，m;-流體運(yùn)動(dòng)粘度，m2/s。雷諾數(shù)是流態(tài)轉(zhuǎn)變的判據(jù)，只要雷諾數(shù)到達(dá)某一臨界數(shù)值，

2、就會(huì)發(fā)生流態(tài)的變化，這個(gè)雷諾數(shù)稱為臨界雷諾數(shù)，記為Recr。實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，對(duì)于圓直管內(nèi)的流體流動(dòng)，Re<2000屬層流運(yùn)動(dòng)Re>4000 屬紊流運(yùn)動(dòng)2000< Re <4000屬過(guò)渡流運(yùn)動(dòng)計(jì)算中，為簡(jiǎn)化分析，認(rèn)為Re >2000屬紊流，于是Re cr=2000Re <2000屬層流運(yùn)動(dòng) Re >2000屬紊流運(yùn)動(dòng)在實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)設(shè)備不變，所以d、p、值均是固定不變的。通過(guò)控制閥門開度改變流量就改變了 Re的值。觀察流態(tài)的變化可以確定下臨界雷諾數(shù)Re1和上臨界雷諾數(shù)Re2的值四、實(shí)驗(yàn)步驟(1) 微微開啟閥C,讓清水在管B中緩緩流動(dòng)；(2) 開啟閥F,將染色水注

3、入管B中；(3) 逐漸開大閥C,以提高管B中水的流速；(4) 觀察整個(gè)過(guò)程中染色水的流動(dòng)情況，作好記錄，或拍下照片。(5) 記下當(dāng)流態(tài)改變時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)(主要是流量) ，記入數(shù)據(jù)表4 1計(jì)算出臨界雷諾 數(shù)。(6) 逐漸關(guān)小閥門C,降低管B中水的流速，記下流態(tài)改變時(shí)的相關(guān)數(shù)據(jù)，記入數(shù)據(jù)表4 1，計(jì)算出臨界雷諾數(shù)。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1、觀察由于管B的清水中注入了染色水，根據(jù)染色水在管中的運(yùn)動(dòng)情況可以分析清水的流動(dòng)狀況。管B中流速較低時(shí)，染色水在管 B中形成細(xì)而直的線條，與清水互不相混。逐漸開大閥 C,提高流速。當(dāng) 流速到達(dá)一定值時(shí)，染色細(xì)線開始擺動(dòng)，呈現(xiàn)波浪形，但仍能保持較為清晰的輪廓。繼續(xù)加大閥門C開度，提高清水流速，可以觀察到染色細(xì)流與清水混合。當(dāng)水流速度增至某一數(shù)值之后，染色水一旦進(jìn)入水管B立即與清水完全混合，如將輕質(zhì)塑料屑混入水中以觀察其運(yùn)動(dòng)軌跡還可發(fā)現(xiàn)該狀況下管中有渦流生成。2、臨界雷諾數(shù)的測(cè)定表4 1水溫二C,流體運(yùn)動(dòng)粘度二m2/s,密度p= Kg/m3,管子內(nèi)徑d =米流量變化情況實(shí)驗(yàn)序號(hào)流量(m 3/s)雷諾數(shù)Re流動(dòng)狀況由小變大1234由大變小5678下臨界雷諾數(shù)Re1 =上臨界雷諾數(shù)Re2=六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論結(jié)論：七、思考題因素的影響？1、 為什