文档介绍：: .
工程流体力学
实验报告
学院：
交通运输工程学院
班级：
交通设备1206
姓名：
邱瑞玢
学号：
1104120907
雷诺数测定实验
【实验目的】
1. 观察水的层流和紊流的形态及特征；
2. 学****测量和计算流体的雷诺数和临界雷诺数。
【实验原理】
2
雷诺数是流体惯性力二一与黏性力二的比值，它是一个无因次化的量。
L L
1 2
隔空=2
- '舟/1）|
雷诺说较小时，粘滞力对流场的影响大于惯性力，流场中流速的扰动会因粘滞力而衰减,
体流动稳定，为层流；反之，若雷诺数较大时，惯性力对流场的影响大于粘滞力，流体流动较不稳定，流速的微小变化容易发展、增强，形成紊乱、不规则的紊流流场。
【实验内容】
1. 缓慢调节水量控制阀，观察透明水管中红色水流线的变化。观察水的层流态、紊流态的特征。
2. 找出层流和紊流转换临界点，在临界点测量水的流速，往复测量三次。
3. 根据测量数据计算出水的临界雷诺数。
【实验现象】
1. 当水流流速较低时，水管中水流处于层流状态，示踪剂（红色墨水）呈线状，无分散；
2. 逐渐开大控制阀，水流速度加大，呈线状流动的红色墨水开始出现波动，逐渐散开，这
时水流处于过渡状态；
，水流速度继续增大，红色墨水消失，此时水流处于紊流状态。
层流状态
紊流状态
【实验结果】
项目
组别
1
时间（s）水量（mL）
流量（mL/s）
60
流量均值
20
1200
从层流到紊流
2
20
1100
55

3
20
1250

1
30
600
20
从紊流到层流
2
30
700

3
30
720
24
4q
实验中，水流束的特征长度l=D=3CM,流速由公式V v2求得，得到
£
V1=,V2= ，而水在标准大气压，室温时的动力粘度
.. -3
X10 Pa'S，则雷诺数
VD
Re1 = =960
Re2 =
:VD
=2520
【结果分析】
查阅资料可知一般管道雷诺数 Rev 2000为层流状态，Re> 4000为紊流状态，Re- 2000〜4000
为过渡状态。而本次实验所测得的紊流状态下的雷诺数比理论值小，产生误差的原因为：
1. 偶然误差：观察出现偏差，将水流处于由层流向紊流的过渡状态当作紊流状态，从而测得的水流速度偏小，造成所计算的雷诺数偏小。
2. 系统误差：示踪剂（红色墨水）很容易在水中扩散，当处于过渡状态时，由于水流开始产生搅动，从而将红色墨水打散，扩散在水中，造成水流已处于紊流状态的假象，导致误差产生。
文丘里管实验
【实验目的】
观察文丘里效应，学****文丘里管测量流量的原理和方法。
【实验原理】
文丘里效应，以其发现者，意大利物理学家文丘里( Giova nni Battista Ven turi )命