文档介绍：实验报告
开课学院: 建筑工程学院
实验课程: 流体力学教学实验
实验项目名称:
实验项目性质: 教学实验
实验时间:
专业班级:
学生学号与姓名:
指导教师:
雷诺实验指导书
一、实验目的
观察管道中不同流量下液体的流动状态的变化情况(层流、紊流及其转变情况),并通过实验测定管道内液体的下临界速度V c从而可以列表计算出下临界雷诺数Re c 。
二、实验内容
在实验中观察层流、紊流的流态特征,通过实测测定下临界速度的方法计算出下临界雷诺数,并在实验后对雷诺数的影响因素进行分析。
三、实验原理
层流条件下,流体质点不发生各向紊动和混杂,流动呈现规则有秩序的成层流动;紊流条件下,由于粘性力对质点的束缚作用降低,质点容易偏离其原来的运动方向,形成无规则的脉动混杂甚至产生可见尺度的涡旋。在本实验中,颜色水随玻璃管内主流一起流动,颜色水流线代表了管内主流的流动状态。
由流体力学可知:层流与紊流流态的判别标准就是下临界雷诺数 Rec,可表示为,式中 d为玻璃管内径;ν为流体的运动粘性系数,μ为流体的动力粘性系数,ρ为流体的密度,V c 为流体的临界速度。水的运动粘性系数ν与温度的关系为: 。
四、实验装置与仪器
1、实验装置
2、仪器设备:
1)雷诺实验台1套; 2)酒精温度计1只;3)秒表1只;4)玻璃量杯1只(刻度为1000ml)。
五、实验步骤
1、开启进水开关,向水箱内注水。到达一定水位高度,并保持适当的溢流,使水箱内水位稳定。在实验期间如出现水位变化时,应缓慢调节进水开关确保水箱内水位稳定。
2、打开玻璃管放水开关,待管内空气排出后,松开颜色水管开关使颜色水随玻璃管内主流一起流动。
3、缓慢关小放水开关降低管内流速,同时观察玻璃管内颜色水变动情况,直到颜色水变为一条稳定的直线,此时即为紊流转变为层流的下临界状态。此时需要用体积法测量管道内的流量,即用量杯和秒表测量流量。具体做法是:用量杯接住管道出口的流量,同时按下秒表计时,等量杯内接住一定量体积的液体后移开量杯并同时按下秒表停止计时,然后用体积除以时间即可计算出流量。(测量三次取平均值)。
4、开大放水开关,使玻璃管内水流重新变为紊流状态;然后再缓慢关小放水开关,待玻璃管内颜色水变为一条直线时,再用量杯和秒表测量此时的流量。
5、重复前述步骤(一共重复做三次),分别测量出对应的临界流量。根据临界流量可计算出临界流速。
6、实验完成后,整理实验数据,按规定格式撰写实验报告。
六、实验数据记录
按实验报告书所列表格内容记录各相关参数,并进行相应分析。
七、实验结果分析
根据实验结果与分析,回答实验报告书所提问题。
雷诺实验报告
一、实验名称:雷诺数实验
二、实验条件
实验台编号:
实验液体:
实验管径d =
实验导管过流断面面积:A =
三、实验数据记录表
流动状态
实验次数
实验项目
1
2
3
体积V(ml)
时间t(s)
流体温度T(℃)
 
紊流转变为层流
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
四、实验结果
流动状态
实验次数
计算项目
1
2
3
4
流量Q
(ml/s)
下临界速度 V c(cm/s)
运动粘性系数ν(cm×cm/s)
下临界雷诺数Rec
由紊流转变为层流
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rec(实验平均值)
 
五、讨论
1、为什么要用 Rec来判断流态而不用Vc来判断?为什么用下临界雷诺数而不用上临界雷诺数?
2、当流量保持不变,玻璃导管直径改变时,导管内的 Re数是否改变?怎样改变?
3、如用不同直径的导管,或用不同的液体, Vc和Rec是否改变?为什么?
孔口与管嘴出流实验指导书
一、实验目的
观察和理解孔口、管嘴恒定自由出流的特征,根据流量公式,计算相关参数,分析流量影响因素。
二、实验内容
在恒定水头下,分别测定孔口与管嘴的流量系数、收缩系数和流速系数,并根据实验结果分析孔口和管嘴出流的流速和流量的区别。
三、实验原理
在稳定水位下用量水桶及秒表测量各孔口、管嘴的流量。根据孔口、管嘴流速、流量公式,可推导出相应流速系数、流量系数;在稳定水位下,用卡尺测