化工原理实验：雷诺实验
化工原理实验
实验一 雷诺试验一、实验目的与要求1、观察流体流动轨迹随流速的变化情况，通过转子流量计改变流量观察流体的流动型态，并对层流和湍流的现象进行比较；2、计算雷诺数并比较雷诺数值与流动型态的关系，确定临界雷诺准数。
二、实验原理雷诺实验揭示了重要的流体流动机理，当流体流速较小时，流体质点只沿流动方向作一维的运动，与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动，这种流动形态称层流或滞流。
流体流速增大至一定程度后，流体质点除流动方向（沿管轴方向）上的流动外，还向其它方向作随机的运动，即存在流体质点的不规则的脉动，流体质点彼此混合并有旋涡生成，这种流动形态称湍流或紊流。
层流与湍流是两种完全不同的流动型态。
除流速u 外，管径d ，流体粘度μ和密度ρ，对流动形态也有影响，雷诺将这些影响流体流动形态的因素用雷诺准数（或雷诺数） Re 表示。
即：μρdu =Re一般情况下： Re<2000 层流区 2000<Re<4000 过渡区 Re>4000 湍流区三、实验装置1.示踪剂瓶；2.稳压溢流水槽；3.试验导管；4.转子流量计；5.示踪剂调节阀；6.水流量调节阀；7.上水调节阀；8.放风阀图1 雷诺实验装置四、实验方法实验前准备工作：1.实验前，先用自来水充满稳压溢流水槽。
将适量示踪剂（红墨水）加入贮瓶内备用，并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。
2.实验前，先对转子流量计进行标定，作好流量标定曲线。
3.用温度计测定水温。
实验操作步骤：（一）、先做演示实验，观察滞流与湍流时流速分布曲线形态。
1、在玻璃管中流体为静止状态下迅速加入墨水，让墨水将指针附近2-3厘米的水层染上颜色，然后停止加入墨水。
2、慢慢打开水流量阀，并逐渐加大流量至一定的值后，观察墨水随流体流动形成的流速分布曲线形态。
(二)、确定不同流动形态下的临界雷诺准数。
1、打开水源上水阀使高位槽保持少量的溢流，维持高位槽液面稳定，以保证实验具有稳定的压头。
第二章化工原理实验 雷诺实验
第二章化工原理实验实验一、雷诺实验一、实验目的：1．建立“滞流和湍流两种流动形态”的感性认识；2．观察雷诺准数与流体流动类型的相互关系；3．观察滞流时流体在圆管内的速度分布曲线；二、实验原理：1．滞流时，流体质点做直线运动，即流体分层流动，与周围的流体无宏观的混合，湍流时，流体质点呈紊乱地向各方向作随机的脉动，流体总体上仍沿管道方向流动。
2．雷诺准数是判断实际流动类型的准数。
若流体在圆管内流动，则雷诺准数可用下式表示：（2-1）一般认为，当Re≤2000时，流体流动类型属于滞流；当Re≥4000时，流动类型属于湍流；而Re值在2000～4000范围内是不稳定的过渡状态，可能是层流也可能是湍流，取决于外界干扰条件。
如管道直径或方向的改变、管壁粗糙，或有外来振动等都易导致湍流。
3．对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流速有关。
本实验是改变水在管内的速度，观察在不同雷诺准数下流体流型的变化。
理论分析和实验证明,滞流时的速度沿管径按抛物线的规律分布。
中心的流速最大，愈近管壁流速愈慢。
湍流时由于流体质点强烈分离与混合，所以速度分布曲线不再是严格的抛物线，湍流程度愈剧烈，速度分布曲线顶部的区域愈广阔而平坦，但即使湍流时，靠近管壁区域的流体仍作滞流流动，这一层称为滞流内层或滞流底层，。
它虽然极薄，但在流体中进行热量和质量的传递时，产生的阻力比流体的湍流主体部分要大得多。
三、实验装置及流程：1．实验装置示意图及流程图2-1 雷诺实验——装置示意图及流程1．溢流管；2．小瓶；3．上水管；4．细管；5．水箱；6．水平玻璃管；7．出口阀门实验装置如图2-1所示，图中水箱内的水由自来水管供给，实验时水由水箱进入玻璃管（玻璃管供观察流体流动形态和滞流时管路中流速分布之用）。
水量由出口阀门控制，水箱内设有进水稳流装置及溢流管，用以维持平稳而又恒定的液面，多余水由溢流管排入下水道。
2．实验仿真界面图2-2 雷诺实验——仿真界面四、实验步骤：1、实验步骤（1）雷诺实验1）打开进水阀，使自来水充满高位水箱；2）待有溢流后，打开流量调节阀；3）缓慢地打开红墨水调节阀；4）调节流量调节阀，并注意观察滞流现象；5）逐渐加大流量调节阀的开度，并注意观察过渡流现象；6）进一步加大流量调节阀的开度，并注意观察湍流现象；7）由孔板流量计测得流体的流量并计算出雷诺准数；8）关闭红墨水调节阀，然后关闭进水阀，待玻璃管中的红色消失，关闭流量调节阀门，结束本次实验。
雷诺实验
实验一、雷诺流态实验一、实验目的1．观察层流、紊流的流态及其特征； 2．测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则；3．学习古典流体力学中应用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、基本原理流体在管道中流动存在两种流动状态，即层流与湍流。
从层流过渡到湍流状态称为流动的转捩，管中流态取决于雷诺数的大小，原因在于雷诺数具有十分明确的物理意义即惯性力与粘性力之比。
当雷诺数较小时，管中为层流，当雷诺数较大时，管中为湍流。
所对应的雷诺数称为临界雷诺数。
由于实验过程中水箱中的水位稳定，管径、水的密度与粘性系数不变，因此可用改变管中流速的办法改变雷诺数。
雷诺数 μρdu R e =三、实验装置实验装置如下图所示。
1 自循环供水器2 实验台3 可控硅无级调速器4 恒压水箱5 有色水水管6 稳水隔板7 溢流板8 实验管道9 实验流量调节阀供水流量由无级调速器调控使恒压水箱4始终保持微溢流的程度，以提高进口前水体稳定度。
本恒压水箱还设有多道稳水隔板，可使稳水时间缩短到3—5分钟。
有色水经有色水水管5注入实验管道8，可据有色水散开与否判别流态。
为防止自循环水污染，有色指示水采用自行消色的专用色水。
四、实验步骤与注意事项1．测记实验的有关常数。
2．观察两种流态。
打开开关3使水箱充水至溢流水位。
经稳定后，微微开启调节阀9，并注入颜色水于实验管内使颜色水流成一直线。
通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态。
然后逐步开大调节阀，通过颜色水直线的变化观察层流转变到紊流的水力特征。
待管中出现完全紊流后，再逐步关小调节阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。
3．测定下临界雷诺数。
(1)将调节阀打开，使管中呈完全紊流。
再逐步关小调节阀使流量减小。
当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一稳定直线时，即为下临界状态；(2)待管中出现临界状态时，用重量法测定流量；(3)根据所测流量计算下临界雷诺数，并与公认值(2320)比较。
偏离过大，需重测；(4)重新打开调节阀，使其形成完全紊流，按照上述步骤重复测量不少于三次；(5)同时用水箱中的温度计测记水温，从而求得水的运动粘度。
3--雷诺实验
重庆师范大学化工基础实验报告实验名称：雷诺试验一、实验预习（20分）1、实验装置预习（10分）＿＿＿＿＿年＿＿＿＿月＿＿＿＿日指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）；成绩2、预习报告（10分）指导教师＿＿＿＿＿＿（签字）：成绩(一)、实验目的1、观察流体流动轨迹随流速的变化情况；2、建立滞流和湍流两种流动形态和滞流时导管中流速分布的感性认识；3、确定临界雷诺准数。
(二)、实验原理雷诺揭示了重要的流体流动机理，即根据流速的大小,流体有两中不同的形态。
当流体流速较小时，流体质点只沿流动方向作一维的运动，与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动这种流动形态称层流或滞流。
流体流速增大大某个值后，流体质点除流动方向上的流动外，还向其它方向作随机的运动，即存在流体质点的不规则的脉动，这种流体形态称湍流。
雷诺将一些影响流体流动形态的因素用 Re表示。
Re=duρ/μ一般层流区 Re<2000过渡区 2000<Re<4000湍流区 Re>4000(三)、实验装置流程下图是流态实验装置图。
它由能保持恒定水位的水箱，试验管道及能注入有色液体的部分等组成。
实验时，只要微微开启出水阀，并打开有色液体盒连接管上的小阀，色液即可流入圆管中，显示出层流或湍流状态。
实验装置流程：1、高位墨水瓶；2、进水管；3、溢流管4、高位水箱；5、玻璃管；6、排水管；7、转子流量计；(四)、实验步骤1、开启电流开关向水箱充水，使水箱保持溢流。
2、微微开启泄水阀及有色液体盒出水阀，使有色液体流入管中。
调节泄水阀，使管中的有色液体呈一条直线，此时水流即为层流。
此时用体积法测定管中过流量。
3、慢慢加大泄水阀开度，观察有色液体的变化，在某一开度时，有色液体由直线变成波状形。
此时水流即为过渡流。
再用体积法测定管中过流量。
4、继续逐渐开大泄水阀开度，使有色液体由波状形变成微小涡体扩散到整个管内，此时管中即为湍流。
并用体积法测定管中过流量。
5、以相反程序，即泄水阀开度从大逐渐关小，再观察管中流态的变化现象。
化工原理雷诺实验报告doc
化工原理雷诺实验报告篇一：化工原理实验报告(流体阻力)摘要：本实验通过测定流体在不同管路中流动时的流量qv、测压点之间的压强差ΔP，结合已知的管路的内径、长度等数据，应用机械能守恒式算出不同管路的λ‐Re变化关系及突然扩大管的?-Re关系。
从实验数据分析可知，光滑管、粗糙管的摩擦阻力系数随Re增大而减小，并且光滑管的摩擦阻力系数较好地满足Blasuis关系式：?? 。
突然扩大管的局部阻力系数随Re的变化而变化。
一、目的及任务①掌握测定流体流动阻力实验的一般实验方法。
②测定直管的摩擦阻力系数λ及突然扩大管和阀门的局部阻力系数ξ。
③验证湍流区内摩擦系数λ为雷诺数Re 和相对粗糙度的函数。
④将所得光滑管λ-Re方程与Blasius方程相比较。
二、基本原理1. 直管摩擦阻力不可压缩流体，在圆形直管中做稳定流动时，由于黏性和涡流的作用产生摩擦阻力；流体在流过突然扩大、弯头等管件时，由于流体运动的速度和方向突然变化，产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多，在工程上通常采用量纲分析方法简化实验，得到在一定条件下具有普遍意义的结果，其方法如下：流体流动阻力与流体的性质，流体流经处的几何尺寸以及流动状态相关，可表示为：△p=?(d,l,u,ρ, μ, ε) 引入下列无量纲数群。
雷诺数 Re?相对粗糙度管子长径比从而得到lddu???d??(du??l,,) ?dd?p?u2令???(Re,)d??p??ld?(Re,?ud)22可得到摩擦阻力系数与压头损失之间的关系，这种关系可用实验方法直接测定。
hf??p???ld?u22式中hf——直管阻力，J/kg；——被测管长，m； d——被测管内径，m； u——平均流速，m/s； ?——摩擦阻力系数。
当流体在一管径为d的圆形管中流动时，选取两个截面，用U形压差计测出这两个截面间的静压强差，即为流体流过两截面间的流动阻力。
根据伯努利方程找出静压强差和摩擦阻力系数的关系式，即可求出摩擦阻力系数。
化工原理实验45434
实验一 雷诺试验一、实验目的与要求1、观察流体流动轨迹随流速的变化情况，通过转子流量计改变流量观察流体的流动型态，并对层流和湍流的现象进行比较；2、计算雷诺数并比较雷诺数值与流动型态的关系，确定临界雷诺准数。
二、实验原理雷诺实验揭示了重要的流体流动机理，当流体流速较小时，流体质点只沿流动方向作一维的运动，与其周围的流体间无宏观的混合即分层流动，这种流动形态称层流或滞流。
流体流速增大至一定程度后，流体质点除流动方向（沿管轴方向）上的流动外，还向其它方向作随机的运动，即存在流体质点的不规则的脉动，流体质点彼此混合并有旋涡生成，这种流动形态称湍流或紊流。
层流与湍流是两种完全不同的流动型态。
除流速u 外，管径d ，流体粘度μ和密度ρ，对流动形态也有影响，雷诺将这些影响流体流动形态的因素用雷诺准数（或雷诺数） Re 表示。
即：μρdu =Re一般情况下： Re<2000 层流区 2000<Re<4000 过渡区 Re>4000 湍流区三、实验装置1.示踪剂瓶；2.稳压溢流水槽；3.试验导管；4.转子流量计；5.示踪剂调节阀；6.水流量调节阀；7.上水调节阀；8.放风阀图1 雷诺实验装置四、实验方法实验前准备工作：1.实验前，先用自来水充满稳压溢流水槽。
将适量示踪剂（红墨水）加入贮瓶内备用，并排尽贮瓶与针头之间管路内的空气。
2.实验前，先对转子流量计进行标定，作好流量标定曲线。
3.用温度计测定水温。
实验操作步骤：（一）、先做演示实验，观察滞流与湍流时流速分布曲线形态。
1、在玻璃管中流体为静止状态下迅速加入墨水，让墨水将指针附近2-3厘米的水层染上颜色，然后停止加入墨水。
2、慢慢打开水流量阀，并逐渐加大流量至一定的值后，观察墨水随流体流动形成的流速分布曲线形态。
(二)、确定不同流动形态下的临界雷诺准数。
1、打开水源上水阀使高位槽保持少量的溢流，维持高位槽液面稳定，以保证实验具有稳定的压头。
化原雷诺实验报告
一、实验目的1. 了解和掌握雷诺实验的基本原理和操作方法。
2. 观察不同流速下流体在管道中的流动状态，即层流和湍流，并分析其特征。
3. 理解雷诺数在流体流动中的重要性，掌握雷诺数的计算方法。
4. 通过实验验证层流和湍流的转换规律，加深对流体力学基本概念的理解。
二、实验原理雷诺实验是研究流体流动的经典实验之一，由法国工程师雷诺在1883年发明。
该实验主要研究流体在管道中的流动状态，即层流和湍流，以及它们之间的转换规律。
实验中，通过观察流体在管道中的流动状态，分析雷诺数与流态之间的关系，从而得出流体流动的规律。
实验原理如下：1. 层流：当流体在管道中流动时，如果流速较低，惯性力较小，粘滞力对质点起控制作用，使各流层的液体质点互不混杂，液流呈层流运动。
2. 湍流：当流体流速逐渐增大，质点惯性力逐渐增大，粘滞力对质点的控制逐渐减弱，当流速达到一定程度时，各流层的液体形成涡体并能脱离原流层，液流质点即互相混杂，液流呈湍流运动。
3. 雷诺数：雷诺数（Re）是表征流体流动状态的无量纲参数，其计算公式为：Re = ρvd/μ，其中ρ为流体密度，v为流体流速，d为管道直径，μ为流体粘度。
当雷诺数小于2000时，流体流动为层流；当雷诺数大于4000时，流体流动为湍流；当雷诺数在2000到4000之间时，流体流动为过渡状态。
三、实验设备与材料1. 实验装置：雷诺实验装置，包括管道、阀门、流量计、计时器等。
2. 实验材料：有色水、清水、流量计、计时器等。
四、实验步骤1. 将实验装置连接好，确保管道连接牢固，阀门开关灵活。
2. 将有色水倒入管道中，观察流体在管道中的流动状态。
3. 调节阀门，改变流体流速，观察不同流速下流体在管道中的流动状态。
4. 记录不同流速下流体在管道中的流动状态，包括层流和湍流现象。
5. 根据实验数据，计算不同流速下的雷诺数。
6. 分析不同流速下流体流动状态的转换规律，验证雷诺数的正确性。
五、实验结果与分析1. 当流速较慢时，流体在管道中呈层流状态，颜色水流动平稳，没有出现涡流现象。
演示实验1 雷诺实验
114Ⅱ 化工原理演示实验3. 9 雷诺实验3. 9. 1 实验目的1. 观察流体在圆形直管内的两种不同流动型态,2.确定临界雷诺数，3.观察流体在圆形直管内作层流运动时的速度分布。
3. 9. 2 实验内容和要求1. 观察层流和湍流现象，观察层流时的速度分布， 2．在高位槽液面稳定不变的情况下, 测定从层流变为湍流时的临界Re 和不同流动型态下的Re,3. 9. 3 实验原理流体的流动有两种不同的型态----层流和湍流, 流体作层流运动时, 流体质点仅作平行于管轴方向的直线运动, 流体层之间无相互混合；流体作湍流运动时, 流体质点在沿管轴方向流动的同时, 还作杂乱无章的无规则运动。
雷诺数是判断流体流动形态的特征数, 当流体在圆管内流动时, 雷诺数Re 的计算式为：μρdu =Re （3-9-1）式中: d-----管子内径, m, u-----流速, m/s,ρ----流体密度, kg/m3, μ----流体粘度, Pa ·s由上式可以看出, 一定温度的流体在特定的管路中流动时, 雷诺数仅与流速有关, 本实验通过改变水在管内的流速, 观察流体在管内流动型态的变化。
通常, Re<2000时, 流动型态为层流, Re>4000时为湍流, 2000<Re<4000时, 有时为层流, 有时为湍流, 与环境有关。
雷诺实验对外界环境要求较高, 应该避免振动和高位槽液位波动等因素的影响。
3. 9. 4 实验装置和流程雷诺实验装置和流程如图3-9-1和3-9-2所示, 由图3-9-2可知, 高位水槽6由自来水管供水, 其中设有进水稳流装置4和保持液位稳定的溢流槽5, 多余的水由管7排入下水槽（保持有少许溢流即可）。
高位玻璃瓶1中装有着色水, 经阀2 注入管8 中心。
实验时打开水流量控制阀9, 水即进入供观察用的玻璃管8中, 经转子流量计10计量后排入下水槽。
调节阀2 , 着色水即可通过细针进入玻璃管8的中心处。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
雷诺实验
一. 实验装置的特点:
能定性并且直观地观察到层流、过渡流、湍流等各种流型。
清晰地观察到流体在圆管内流动过程的速度分布。
同时可以进行孔板流量计标定实验。
二. 装置的主要技术数据及计算方法：
实验管道有效长度: L＝600 mm
外径: Do＝30 mm
内径: Di＝23.5mm
孔板流量计孔板内径: do＝9.0 mm
三. 实验装置流程和实验方法
实验装置流程如图一所示。
1. 实验前的准备工作
(1) 必要时调整红水细管4的位置,使它处于实验管道6的中心线上。
(2) 向红水储瓶 2 中加入适量的用水稀释过的红墨水。
(3) 关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,•并使其有一定的溢
流量。
(4) 轻轻打开阀门7,让流体水缓慢流过实验管道。
使红水全部充满细管道中。
2. 雷诺实验的过程
(1) 同上面的三.1.(3)。
(2) 同上面的三.1.(4)。
(3) 调节进水阀,维持尽可能小的溢流量。
(4) 缓慢地适当打开红水流量调节夹 ,即可看到当前水流量下实验管内水的
流动状况（层流流动如下图二示）。
用量筒和秒表可测得流体的流量并
计算出雷诺准数。
图二、层流流动示意图
(5) 因进水和溢流造成的震动,有时会使实验管道中的红水流束偏离管的中
心线,或发生不同程度的左右摆动. 为此, 可突然暂时关闭进水阀3, 过
一会儿之后即可看到实验管道中出现的与管中心线重合的红色直线。
(6) 增大进水阀3 的开度，在维持尽可能小的溢流量的情况下提高水的流量。
并同时根据实际情况适当调整红水流量,即可观测其他各种流量下实验
管内的流动状况。
为部分消除进水和溢流造成的震动的影响,在滞流和过
渡流状况的每一种流量下均可采用四. 2.(5)中讲的方法,突然暂时关闭
进口阀 3 ,然后观察管内水的流动状况（过渡流、湍流流动如图三示）。
用秒表、量筒可测得流体的流量并计算出雷诺准数。
3．流体在圆管内作流体速度分布演示实验
(1)首先将进口阀 3打开，关闭出口阀门7。
(2)将红水流量调节夹打开，使红水滴落在不流动的实验管路
图三、过渡流、湍流流动示意图
(3)突然打开出口阀门7，在实验管路中可以清晰地看到红水流动所形成的如
图四所示速度分布。
图四、流速分布示意图
4.流量计校核实验
关闭流量调节阀7,打开进水阀3,使自来水充满水槽,•并使其有一定的溢流。
逐步打开流量调节阀7，流体从管道流过并经过孔板流量计产生压强差，用量筒和秒表可测得流体的流量，读取孔板流量计两端的压强差同时记录流体的温度。
改变流量调节阀7的开度，分别测定出压强差和流量，这样可以得出流量和压差的关系。
5. 实验结束时的操作
(1)关闭红水流量调节夹,使红水停止流动。
(2)关闭进水阀 3,使自来水停止流入水槽。
(3)待实验管道的红色消失时,关闭阀门 7。
(4)若日后较长时间不用,请将装置内各处的存水放净。
四. 实验注意事项：
做滞流时,为了使滞流状况能较快地形成,而且能够保持稳定,第一, 水槽的溢流应尽可能的小.因为溢流大时,上水的流量也大,上水和溢流两者造成的震动都比较大，影响实验结果。
第二,应尽量不要人为地使实验架产生任何的震动.为减小震动,若条件允许,可对实验架的底面进行固定。