上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件

1雷諾實驗1雷諾實驗1食品工程原理實驗指導(dǎo)食品工程原理實驗指導(dǎo)21883年英國科學(xué)家雷諾（Reynolds）通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在流動中存在兩種內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同的流態(tài)：層流和紊流。雷諾揭示了重要的流體流動機理，即根據(jù)流速的大小,流體有兩種不同的形態(tài)。

視頻1883年英國科學(xué)家雷諾（Reynolds）通3上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件4上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件5上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件6式中d～導(dǎo)管直徑，m；

ρ～流體密度，kg·m-1；

μ～流體粘度，Pa·S；

u～流體速度，m·S-1；式中d～導(dǎo)管直徑，m；71當雷諾數(shù)小于某一下臨界值時，流體流動形態(tài)恒為層流；當雷諾數(shù)大于某一上臨界值時流體流型恒為湍流。在上臨界值與下臨界值之間，則為不穩(wěn)定的過渡區(qū)域。2對于圓形導(dǎo)管下臨界雷諾數(shù)為2000，上臨界雷諾數(shù)為10000。一般情況下，上臨界雷諾數(shù)為4000時，即可形成湍流。3層流與湍流之間并非是突然的轉(zhuǎn)變，而是兩者之間相隔一個不穩(wěn)定過渡區(qū)域，因此，臨界雷諾數(shù)測定值和流型的轉(zhuǎn)變在一定程度上受一些不確定的其他因素的影響。1當雷諾數(shù)小于某一下臨界值時，流體流動形態(tài)恒為層流；當雷諾83、實驗裝置雷諾實驗裝置主要由穩(wěn)壓溢流水槽、試驗導(dǎo)管和轉(zhuǎn)子流量計等部分組成，如圖1所示。自來水不斷注入并充滿穩(wěn)壓溢流水槽。穩(wěn)壓溢流水槽的水流經(jīng)試驗導(dǎo)管和流量計，最后排入下水道。穩(wěn)壓溢流水槽的溢流水，也直接排入下水道。3、實驗裝置9圖11、示蹤跡瓶；2、穩(wěn)壓溢流水槽；3、試驗導(dǎo)管；

4、轉(zhuǎn)子流量計；V01；示蹤跡調(diào)節(jié)閥；V02上水調(diào)節(jié)閥

V03水流量調(diào)節(jié)閥；V04，V05—泄水閥；V06—放風(fēng)閥。

圖11、示蹤跡瓶；2、穩(wěn)壓溢流水槽；3、試驗導(dǎo)管；104、實驗方法：實驗前準備工作：

(1)實驗前，先用自來水充滿穩(wěn)壓溢流水槽。將適量示蹤劑（紅墨水）加入貯瓶內(nèi)備用，并排盡貯瓶與針頭之間管路內(nèi)的空氣。

(2)實驗前，先對轉(zhuǎn)子流量計進行標定，作好流量標定曲線。

(3)用溫度計測定水溫。

4、實驗方法：11實驗操作步驟：

(1)開啟自來水閥門，保持穩(wěn)壓溢流水槽有一定的溢流量，以保證試驗時進口前水體穩(wěn)定度。

(2)用放風(fēng)閥放去流量計內(nèi)的空氣，再少許開啟轉(zhuǎn)子流量計后的調(diào)節(jié)閥，將流量調(diào)至最小值，以便觀察穩(wěn)定的層流流型，再精細地調(diào)節(jié)示蹤劑管路閥，使示蹤劑（紅墨水）的注水流速與試驗導(dǎo)管內(nèi)主體流體的流速相近，一般略低于主體流體的流速為宜。精心調(diào)節(jié)至能觀察到一條平直的紅色細流為止。實驗操作步驟：12(3)緩慢地逐漸增大調(diào)節(jié)閥的開度，使水通過試驗導(dǎo)管的流速平穩(wěn)地增大。直至試驗導(dǎo)管內(nèi)直線流動的紅色細流開始發(fā)生波動時，記下水的流量和溫度，以供計算下臨界雷諾數(shù)據(jù)。

(4)繼續(xù)緩慢地增加調(diào)節(jié)閥開度，使水流量平穩(wěn)地增加。這時，導(dǎo)管內(nèi)的流體的流型逐步由層流向湍流過渡。當流量增大到某一數(shù)據(jù)值后，示蹤劑（紅墨水）一進入試驗導(dǎo)管，立即被分散呈煙霧狀，這時表明流體的流型已進入湍流區(qū)域。記下水的流量和溫度數(shù)據(jù)，以供計算上臨界雷諾數(shù)。

(3)緩慢地逐漸增大調(diào)節(jié)閥的開度，使水通過試驗導(dǎo)管的13水在4℃時的密度為ρ=1000kg/m3水的粘性系數(shù)隨溫度而變化，其動力粘性系數(shù)：（Pa?s）式中μ0為溫度t=0℃時的動力粘性系數(shù)μ0=1.792×10-3（Pa?s）運動粘性系數(shù)ν=

，它與溫度的關(guān)系為：（㎝×㎝/s）ν

0=0.01792（cm2/s）

式中ν0為水在溫度t=0℃時的運動粘性系數(shù)。水在4℃時的密度為ρ=1000kg/m3（Pa?s）14實驗操作注意事項：

(1)本實驗示蹤劑采用紅墨水它由紅墨水貯瓶，經(jīng)連接軟管和注射針頭，注入試驗導(dǎo)管。應(yīng)注意適當調(diào)節(jié)注射針頭的位置，使針頭位于管軸線上為佳。紅墨水的注射速度應(yīng)與主體流體流速相近（略低些為宜），因此，隨著水流速的增大，需相應(yīng)地細心調(diào)節(jié)紅墨水注射流量，才能得到較好的實驗效果。

實驗操作注意事項：15

(2)在實驗過程中，應(yīng)隨時注意穩(wěn)壓水槽的溢流水量，隨著操作流量的變化，相應(yīng)調(diào)節(jié)自來水給水量，防止穩(wěn)壓槽內(nèi)液面下降或泛濫事故的發(fā)生。

(3)在整個實驗過程中，切勿碰撞設(shè)備，操作時也要輕巧緩慢，以免干擾流體流動過程的穩(wěn)定性。實驗過程有一定滯后現(xiàn)象，因此，調(diào)節(jié)流量過程切勿操之過急，狀態(tài)確實穩(wěn)定之后，再繼續(xù)調(diào)節(jié)或記錄數(shù)據(jù)。(2)在實驗過程中，應(yīng)隨時注意穩(wěn)壓水槽的溢流水量，隨著165、實驗結(jié)果整理(1)實驗設(shè)備基本參數(shù)

試驗導(dǎo)管內(nèi)徑d=mm

(2)實驗數(shù)據(jù)記錄及整理5、實驗結(jié)果整理17考情掃描知識要點中考要求實現(xiàn)指標聲音的產(chǎn)生與傳播知道聲音產(chǎn)生和傳播的條件。知道聲音是由物體振動產(chǎn)生的，了解聲音在不同介質(zhì)中的傳播特點。聲音的特性了解樂音的三個特性。知道樂音的三要素，并能解釋生活中常見的聲現(xiàn)象。噪聲的控制與聲的利用知道防止噪聲的三種途徑。知道防止噪聲的三種途徑，并能加以應(yīng)用?？记閽呙柚R要點中考要求實現(xiàn)指標聲音的產(chǎn)生與傳播知道聲音產(chǎn)生知識梳理聲音的產(chǎn)生與傳播1聲音的特性2噪聲的控制與聲的利用3知識梳理聲音的產(chǎn)生與傳播1聲音的特性2噪聲的控制與聲的利用3一、聲音的產(chǎn)生與傳播1．聲音是由物體__________產(chǎn)生的。2．聲音靠__________（包括一切固體、液體和氣體）

傳播，__________不能傳聲。

聲音以__________的形式傳播，稱為__________。3．聲速的大小與介質(zhì)的__________和__________有

關(guān)，一般情況下：v固____v液____v氣。

聲音在15℃空氣中的傳播速度為__________。振動介質(zhì)真空波聲波種類溫度＞＞340m/s一、聲音的產(chǎn)生與傳播1．聲音是由物體__________產(chǎn)生二、聲音的特性1．__________指聲音的高低，由發(fā)聲體振動的__________決定。頻率指每秒振動的次數(shù)，單位__________（Hz）。2．__________指聲音的強弱，單位__________（dB），由發(fā)聲體的__________決定。3．__________指聲音的品質(zhì)與特色，由發(fā)聲體本身的________和________決定。音調(diào)頻率赫茲響度分貝振幅音色材料結(jié)構(gòu)二、聲音的特性1．__________音調(diào)頻率赫茲響度分貝振三、噪聲的控制與聲的利用1．減弱噪聲的途徑有三條：（1）在__________處減弱，防止噪聲產(chǎn)生；（2）在__________中減弱，阻斷噪聲的傳播；（3）在__________處減弱，防止噪聲進入耳朵。2．聲波既可以傳遞__________，也可以傳遞__________。3．頻率超過__________Hz的聲為超聲波，低于__________Hz的聲為次聲波，超聲波和次聲波

均在人耳聽覺范圍以外。聲源傳播過程人耳能量信息2000020三、噪聲的控制與聲的利用1．減弱噪聲的途徑有三條：聲源傳播過難點突破了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度1音調(diào)、響度與音色的區(qū)別2樂音與噪聲的辨別3難點突破了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度1音調(diào)、響度與音色的區(qū)

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度學(xué)情分析：聲音在15℃空氣中的傳播速度為340m/s，這個聲速的限定條件易被忽略，或者與光速混淆。另外，聲音在不同介質(zhì)中有不同的傳播速度。

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度【例1】下列關(guān)于聲音的傳播的說法中，正確的是（）A．聲音在真空中的傳播速度是3×108m/sB．聲音在空氣中的傳播速度總是340m/sC．聲音從空氣傳入水中時速度會變小D．聲音在常溫水中的傳播速度大于340m/s思維點撥：聲音在15℃空氣中的傳播速度為340m/s，而在其他條件下的速度不同，切勿與光速混淆。D真空中光速為3×108m/s，但不能傳聲，A錯；空氣中的聲速隨溫度變化而變化，B錯；v固＞v液＞v氣，水中聲速比空氣中聲速大，C錯。

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度D真空中光速為3×1

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別學(xué)情分析：在不同語境中，應(yīng)注意區(qū)分是“音調(diào)高低”

還是“響度大小”。音色和音調(diào)都具有區(qū)別發(fā)聲體的作用，應(yīng)注意是由“發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)”還是“振動的頻率”不同。

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別【例2】下列關(guān)于音調(diào)和響度的說法中正確的是（）A．用大小不同的力敲擊同一個音叉可以改變聲音的音調(diào)B．合唱團中“低聲部”的“低”實際是指響度小C．“高聲大叫”中的“高”實際是指響度大D．“低聲細語”中的“低”實際是指音調(diào)低CA改變的是響度；B是指音調(diào)；D是指響度小。

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別CA改變的是響度；B是指音調(diào)

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別【例3】養(yǎng)花人挑選新花盆時，常常將花盆拎起后輕

輕敲擊它，根據(jù)敲擊聲來判斷花盆是否有裂縫，

養(yǎng)花人是通過聲音的三個特征中的____來進行判

斷的；挑選西瓜時，人們也常常將西瓜提起，用

手指叩擊，根據(jù)敲擊聲判斷西瓜是否成熟，人們

是通過聲音的三個特征中的____來進行判斷的。思維點撥：聲音的高低用音調(diào)表示，聲音的強度（音量大?。┯庙懚让枋?。頻率的高低決定聲音的音調(diào)；振幅的大小決定聲音的響度；發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同。音色音調(diào)

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別音色音調(diào)難點3樂音與噪聲的辨別學(xué)情分析：樂音與噪聲有雙重含義，物理學(xué)角度上是樂音的聲音有可能是不利于環(huán)保的噪聲。判斷樂音與噪聲時，兩方面都要考慮。難點3樂音與噪聲的辨別難點3樂音與噪聲的辨別【例4】關(guān)于樂音和噪聲的敘述中正確的是（）A．樂音一定是樂器發(fā)出的聲音，噪聲一定是機械發(fā)出的聲音B．樂器發(fā)出的聲音，響度大的是噪聲，響度小的是樂音C．從環(huán)境保護的角度看，一切干擾人們正常學(xué)習(xí)、工作、休息和睡眠的聲音都叫噪聲D．樂音的振動有規(guī)律可循，噪聲的振動雜亂無章且無規(guī)律可循C難點3樂音與噪聲的辨別【例4】C難點3樂音與噪聲的辨別思維點撥：從物理學(xué)角度分析，噪聲是由發(fā)聲體無規(guī)則振動產(chǎn)生的；從環(huán)境保護角度分析，凡是影響人們正常學(xué)習(xí)、工作、休息的聲音都屬于噪聲。難點3樂音與噪聲的辨別ThankYou!ThankYou!1雷諾實驗1雷諾實驗33食品工程原理實驗指導(dǎo)食品工程原理實驗指導(dǎo)341883年英國科學(xué)家雷諾（Reynolds）通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在流動中存在兩種內(nèi)部結(jié)構(gòu)完全不同的流態(tài)：層流和紊流。雷諾揭示了重要的流體流動機理，即根據(jù)流速的大小,流體有兩種不同的形態(tài)。

視頻1883年英國科學(xué)家雷諾（Reynolds）通35上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件36上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件37上課用1雷諾實驗教學(xué)講義課件38式中d～導(dǎo)管直徑，m；

ρ～流體密度，kg·m-1；

μ～流體粘度，Pa·S；

u～流體速度，m·S-1；式中d～導(dǎo)管直徑，m；391當雷諾數(shù)小于某一下臨界值時，流體流動形態(tài)恒為層流；當雷諾數(shù)大于某一上臨界值時流體流型恒為湍流。在上臨界值與下臨界值之間，則為不穩(wěn)定的過渡區(qū)域。2對于圓形導(dǎo)管下臨界雷諾數(shù)為2000，上臨界雷諾數(shù)為10000。一般情況下，上臨界雷諾數(shù)為4000時，即可形成湍流。3層流與湍流之間并非是突然的轉(zhuǎn)變，而是兩者之間相隔一個不穩(wěn)定過渡區(qū)域，因此，臨界雷諾數(shù)測定值和流型的轉(zhuǎn)變在一定程度上受一些不確定的其他因素的影響。1當雷諾數(shù)小于某一下臨界值時，流體流動形態(tài)恒為層流；當雷諾403、實驗裝置雷諾實驗裝置主要由穩(wěn)壓溢流水槽、試驗導(dǎo)管和轉(zhuǎn)子流量計等部分組成，如圖1所示。自來水不斷注入并充滿穩(wěn)壓溢流水槽。穩(wěn)壓溢流水槽的水流經(jīng)試驗導(dǎo)管和流量計，最后排入下水道。穩(wěn)壓溢流水槽的溢流水，也直接排入下水道。3、實驗裝置41圖11、示蹤跡瓶；2、穩(wěn)壓溢流水槽；3、試驗導(dǎo)管；

4、轉(zhuǎn)子流量計；V01；示蹤跡調(diào)節(jié)閥；V02上水調(diào)節(jié)閥

V03水流量調(diào)節(jié)閥；V04，V05—泄水閥；V06—放風(fēng)閥。

圖11、示蹤跡瓶；2、穩(wěn)壓溢流水槽；3、試驗導(dǎo)管；424、實驗方法：實驗前準備工作：

(1)實驗前，先用自來水充滿穩(wěn)壓溢流水槽。將適量示蹤劑（紅墨水）加入貯瓶內(nèi)備用，并排盡貯瓶與針頭之間管路內(nèi)的空氣。

(2)實驗前，先對轉(zhuǎn)子流量計進行標定，作好流量標定曲線。

(3)用溫度計測定水溫。

4、實驗方法：43實驗操作步驟：

(1)開啟自來水閥門，保持穩(wěn)壓溢流水槽有一定的溢流量，以保證試驗時進口前水體穩(wěn)定度。

(2)用放風(fēng)閥放去流量計內(nèi)的空氣，再少許開啟轉(zhuǎn)子流量計后的調(diào)節(jié)閥，將流量調(diào)至最小值，以便觀察穩(wěn)定的層流流型，再精細地調(diào)節(jié)示蹤劑管路閥，使示蹤劑（紅墨水）的注水流速與試驗導(dǎo)管內(nèi)主體流體的流速相近，一般略低于主體流體的流速為宜。精心調(diào)節(jié)至能觀察到一條平直的紅色細流為止。實驗操作步驟：44(3)緩慢地逐漸增大調(diào)節(jié)閥的開度，使水通過試驗導(dǎo)管的流速平穩(wěn)地增大。直至試驗導(dǎo)管內(nèi)直線流動的紅色細流開始發(fā)生波動時，記下水的流量和溫度，以供計算下臨界雷諾數(shù)據(jù)。

(4)繼續(xù)緩慢地增加調(diào)節(jié)閥開度，使水流量平穩(wěn)地增加。這時，導(dǎo)管內(nèi)的流體的流型逐步由層流向湍流過渡。當流量增大到某一數(shù)據(jù)值后，示蹤劑（紅墨水）一進入試驗導(dǎo)管，立即被分散呈煙霧狀，這時表明流體的流型已進入湍流區(qū)域。記下水的流量和溫度數(shù)據(jù)，以供計算上臨界雷諾數(shù)。

(3)緩慢地逐漸增大調(diào)節(jié)閥的開度，使水通過試驗導(dǎo)管的45水在4℃時的密度為ρ=1000kg/m3水的粘性系數(shù)隨溫度而變化，其動力粘性系數(shù)：（Pa?s）式中μ0為溫度t=0℃時的動力粘性系數(shù)μ0=1.792×10-3（Pa?s）運動粘性系數(shù)ν=

，它與溫度的關(guān)系為：（㎝×㎝/s）ν

0=0.01792（cm2/s）

式中ν0為水在溫度t=0℃時的運動粘性系數(shù)。水在4℃時的密度為ρ=1000kg/m3（Pa?s）46實驗操作注意事項：

(1)本實驗示蹤劑采用紅墨水它由紅墨水貯瓶，經(jīng)連接軟管和注射針頭，注入試驗導(dǎo)管。應(yīng)注意適當調(diào)節(jié)注射針頭的位置，使針頭位于管軸線上為佳。紅墨水的注射速度應(yīng)與主體流體流速相近（略低些為宜），因此，隨著水流速的增大，需相應(yīng)地細心調(diào)節(jié)紅墨水注射流量，才能得到較好的實驗效果。

實驗操作注意事項：47

(2)在實驗過程中，應(yīng)隨時注意穩(wěn)壓水槽的溢流水量，隨著操作流量的變化，相應(yīng)調(diào)節(jié)自來水給水量，防止穩(wěn)壓槽內(nèi)液面下降或泛濫事故的發(fā)生。

(3)在整個實驗過程中，切勿碰撞設(shè)備，操作時也要輕巧緩慢，以免干擾流體流動過程的穩(wěn)定性。實驗過程有一定滯后現(xiàn)象，因此，調(diào)節(jié)流量過程切勿操之過急，狀態(tài)確實穩(wěn)定之后，再繼續(xù)調(diào)節(jié)或記錄數(shù)據(jù)。(2)在實驗過程中，應(yīng)隨時注意穩(wěn)壓水槽的溢流水量，隨著485、實驗結(jié)果整理(1)實驗設(shè)備基本參數(shù)

試驗導(dǎo)管內(nèi)徑d=mm

(2)實驗數(shù)據(jù)記錄及整理5、實驗結(jié)果整理49考情掃描知識要點中考要求實現(xiàn)指標聲音的產(chǎn)生與傳播知道聲音產(chǎn)生和傳播的條件。知道聲音是由物體振動產(chǎn)生的，了解聲音在不同介質(zhì)中的傳播特點。聲音的特性了解樂音的三個特性。知道樂音的三要素，并能解釋生活中常見的聲現(xiàn)象。噪聲的控制與聲的利用知道防止噪聲的三種途徑。知道防止噪聲的三種途徑，并能加以應(yīng)用。考情掃描知識要點中考要求實現(xiàn)指標聲音的產(chǎn)生與傳播知道聲音產(chǎn)生知識梳理聲音的產(chǎn)生與傳播1聲音的特性2噪聲的控制與聲的利用3知識梳理聲音的產(chǎn)生與傳播1聲音的特性2噪聲的控制與聲的利用3一、聲音的產(chǎn)生與傳播1．聲音是由物體__________產(chǎn)生的。2．聲音靠__________（包括一切固體、液體和氣體）

傳播，__________不能傳聲。

聲音以__________的形式傳播，稱為__________。3．聲速的大小與介質(zhì)的__________和__________有

關(guān)，一般情況下：v固____v液____v氣。

聲音在15℃空氣中的傳播速度為__________。振動介質(zhì)真空波聲波種類溫度＞＞340m/s一、聲音的產(chǎn)生與傳播1．聲音是由物體__________產(chǎn)生二、聲音的特性1．__________指聲音的高低，由發(fā)聲體振動的__________決定。頻率指每秒振動的次數(shù)，單位__________（Hz）。2．__________指聲音的強弱，單位__________（dB），由發(fā)聲體的__________決定。3．__________指聲音的品質(zhì)與特色，由發(fā)聲體本身的________和________決定。音調(diào)頻率赫茲響度分貝振幅音色材料結(jié)構(gòu)二、聲音的特性1．__________音調(diào)頻率赫茲響度分貝振三、噪聲的控制與聲的利用1．減弱噪聲的途徑有三條：（1）在__________處減弱，防止噪聲產(chǎn)生；（2）在__________中減弱，阻斷噪聲的傳播；（3）在__________處減弱，防止噪聲進入耳朵。2．聲波既可以傳遞__________，也可以傳遞__________。3．頻率超過__________Hz的聲為超聲波，低于__________Hz的聲為次聲波，超聲波和次聲波

均在人耳聽覺范圍以外。聲源傳播過程人耳能量信息2000020三、噪聲的控制與聲的利用1．減弱噪聲的途徑有三條：聲源傳播過難點突破了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度1音調(diào)、響度與音色的區(qū)別2樂音與噪聲的辨別3難點突破了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度1音調(diào)、響度與音色的區(qū)

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度學(xué)情分析：聲音在15℃空氣中的傳播速度為340m/s，這個聲速的限定條件易被忽略，或者與光速混淆。另外，聲音在不同介質(zhì)中有不同的傳播速度。

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度【例1】下列關(guān)于聲音的傳播的說法中，正確的是（）A．聲音在真空中的傳播速度是3×108m/sB．聲音在空氣中的傳播速度總是340m/sC．聲音從空氣傳入水中時速度會變小D．聲音在常溫水中的傳播速度大于340m/s思維點撥：聲音在15℃空氣中的傳播速度為340m/s，而在其他條件下的速度不同，切勿與光速混淆。D真空中光速為3×108m/s，但不能傳聲，A錯；空氣中的聲速隨溫度變化而變化，B錯；v固＞v液＞v氣，水中聲速比空氣中聲速大，C錯。

難點1了解聲音在不同介質(zhì)中傳播的速度D真空中光速為3×1

難點2音調(diào)、響度與音色的區(qū)別學(xué)情分析：在不同語境中，應(yīng)注意區(qū)分是“音調(diào)高低