2025年探究流體流動特性與雷諾數(shù)臨界值實驗研究報告

(1)學(xué)習(xí)和觀測流體的流動形態(tài)，并對層流和湍流的現(xiàn)象進(jìn)行比較。(3)理解雷諾試驗裝置。經(jīng)許多研究者試驗證明流體流動存在兩種截然不一樣的形態(tài)，重要決定原由于流體的密度一種無因數(shù)群，稱該無因數(shù)群為雷諾準(zhǔn)數(shù)(或雷諾雷諾試驗裝置重要由穩(wěn)壓溢流水槽、試驗導(dǎo)管，轉(zhuǎn)子流量計等部分構(gòu)成，自來水不停注入并充斥水槽，穩(wěn)壓溢流水槽的水流經(jīng)試驗導(dǎo)管流人流量計，最終排入下水道。穩(wěn)壓溢流水槽的溢流水，也直接排入下水道。玻璃管出水閥水箱四、試驗內(nèi)容(1)觀測流體流動時的層流和湍流的現(xiàn)象，辨別兩種不一樣流態(tài)的特性。(2)測定顏色水在管中的不一樣狀態(tài)的雷諾數(shù)，深入掌握層流，湍流兩種流態(tài)的動力學(xué)特性。五、試驗操作環(huán)節(jié)記錄一、試驗前準(zhǔn)備工作(1)試驗前先用自來水充斥穩(wěn)壓溢流水槽。將適量示蹤劑(紅或藍(lán)墨水)加人貯瓶內(nèi)備用，并排盡貯瓶與針頭之間管路內(nèi)的空氣。(2)試驗前，先對轉(zhuǎn)子流量計進(jìn)行標(biāo)定，作好流量標(biāo)定曲線。二、試驗操作環(huán)節(jié)(1)啟動自來水閥門，保持穩(wěn)壓溢流水槽有一定的溢流量，以保證試驗時具有穩(wěn)定的壓頭。(2)用放風(fēng)閥放去流量計內(nèi)的空氣，再稍微啟動轉(zhuǎn)子流量計調(diào)整閥，將流量調(diào)至最小值，以便觀測穩(wěn)定的層流形型，再精細(xì)地調(diào)整示蹤劑管路閥，使示蹤劑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)整至能觀測到一-條平直的細(xì)流為止。(3)緩慢地逐漸增大調(diào)整閥的開度，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)直線流動的細(xì)流開始發(fā)生波動。記下水的流量和溫度數(shù)據(jù)，以計算下臨界雷諾數(shù)。(4)繼續(xù)緩慢地增長調(diào)整閥開度，使水流量平穩(wěn)地增長，這時導(dǎo)管內(nèi)的流體的流形逐漸由層流向湍流過渡。當(dāng)流量增大到某一數(shù)值后，示蹤劑一進(jìn)人試驗導(dǎo)管，立即被分散成煙霧狀，這時表明流體的流形已進(jìn)人湍流區(qū)域。在此過程中，如出現(xiàn)水位變化時應(yīng)調(diào)整進(jìn)水閥保證水箱內(nèi)水位穩(wěn)定，有合適得溢流。(5)反復(fù)環(huán)節(jié)(3)、(4),計算臨界雷諾數(shù)Re,取平均值。這樣試驗操作需反復(fù)進(jìn)行多次(至少5~6次),以便獲得較為精確的試驗數(shù)據(jù)。(6)關(guān)閉進(jìn)水閥、墨水閥，全開排水閥，將系統(tǒng)內(nèi)水盡量排盡。三、試驗操作注意事項(d)本試驗示蹤劑墨水，它由墨水貯瓶，經(jīng)連接軟管和注射針頭.注人試驗導(dǎo)管，但注意合適調(diào)整注射針頭的位置，使針頭位于管軸線上為佳，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：伴隨水流速度增大，需對應(yīng)地細(xì)心調(diào)整墨水注射流量，才能神到很好的試驗效果。(2)在試驗過程中，應(yīng)隨時注意穩(wěn)壓水槽的溢流水量.伴隨操作流量的變化，對應(yīng)調(diào)整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)在整個試驗過程中，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，試驗過程有-定滯后現(xiàn)象。因此，調(diào)整流量過程切勿操之過急。待狀態(tài)確實穩(wěn)定之后，再繼續(xù)調(diào)整或記錄數(shù)據(jù)。六、試驗原始數(shù)據(jù)記錄試驗管道d=1.8X102m水的密度p=998kg/m3管道截面積A=2.5X10?m2水的粘度μ=105X103Pa.s序號流量/(m3/h)1紅色細(xì)線2紅色細(xì)流發(fā)生抖動3紅色細(xì)流加劇4紅線消失序號雷諾數(shù)流動形態(tài)12臨界狀態(tài)3湍流4湍流八、試驗成果與分析討論試驗測得臨界雷諾數(shù)為。誤差分析：增長紅墨水的注射流量。這是試驗產(chǎn)生誤差的重泛濫。穩(wěn)壓水槽中的水位變化會使流速不