雷诺实验指导书
雷诺数实验指导书
雷诺数实验指导书1、实验演示及实验设备2、实验规范1.每次实验必须按时到达。
对实验室内仪器设备应加以爱护，室内保持清洁。
实验前应了解实验仪器的功用及使用方法。
实验完毕，须将仪器整理后交还原处。
2.无故缺席一次者，本实验课程作不及格论，因故请假者须于实验前或后报告指导教师并请示补做办法，否则以无故缺席论。
3.实验前应到校教材科购买相关实验指导书并进行预习，了解相关实验内容、实验方法和实验步骤，未预习实验指导书之前不得参加实验。
4.实验期间应听从指导教师的指导，相互间通讯宜采用手势信号，切忌高声叫嚷，妨碍他人进行实验。
5.每组(项)实验人数以4~6人为宜，实验的各项工作有可能时应轮流担任，务使每人均能了解实验过程中的每一步骤。
6.实验记录数据应于实验结束后交给指导教师查阅，经指导教师认可后方可开始进行数据处理，如实验结果误差太大时，应详细检查原因，和指导教师商讨处理方法。
3、实验基础知识一、流体力学实验的重要意义水力学是研究液体(主要是水)的平衡和运动规律及其应用的科学，水力学是流体力学学科的重要组成部分。
由于液体流动的运动规律非常复杂，还不能完全由理论研究方法来解决所有实际问题，许多未知的流体运动规律还须通过实验研究来探索和发现;另外，理论研究得到的流体运动规律还应通过实验来加以验证和补充。
如果我们能用实验方法把自然现象在实验室内重复进行，观察其中的物理本质，再根据因次分析和相似理论得出其中的分析关系或曲线图表，就可把这些结果应用到工程实际中。
实验是理论和实践的初步结合，通过实验能增加我们的感性知识，帮助我们记忆和巩固所学到的理论知识，并培养我们从事科学实验的技能，因而在实验时应注意实验过程中出现的情况和它所运用到的理论，检验它是否和所学到的理论知识相符合。
二、水的基本物理性质1、水在4℃时的密度2、水的粘性系数随温度而变化，其动力粘性系数:(Pa·s)式中为温度t=0℃时的动力粘性系数(Pa·s)运动粘性系数ν=，它与温度的关系为:(㎝×㎝/s)ν0=0.01792(cm2/s)式中ν0为水在温度t=0℃时的运动粘性系数。
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。
雷诺实验实验报告书
雷诺实验实验报告书
《雷诺实验实验报告书》
实验目的：通过雷诺实验，研究流体在管道中的流动规律，探讨雷诺数与流体
流速、管道直径之间的关系。
实验原理：雷诺实验是通过在管道中流动的流体，根据雷诺数的大小，来判断
流体的流动状态。
雷诺数的大小与流体的流速、管道直径有关，当雷诺数小于
一定值时，流体呈现层流状态；当雷诺数大于一定值时，流体呈现湍流状态。
实验装置：实验装置主要包括水泵、水箱、流量计、管道等。
实验步骤：
1. 将实验装置搭建好，并保证各个部件连接紧密，无漏水现象。
2. 调节水泵的流量，使得流速适中。
3. 开启水泵，让流体通过管道流动。
4. 使用流量计测量流体的流速。
5. 根据测得的数据，计算雷诺数。
6. 根据实验结果，绘制雷诺数与流速、管道直径的关系曲线。
实验结果与分析：通过实验测得的数据，我们得出了雷诺数与流速、管道直径
之间的关系曲线。
实验结果表明，当雷诺数小于一定值时，流体呈现层流状态；当雷诺数大于一定值时，流体呈现湍流状态。
同时，我们还发现了雷诺数与流速、管道直径之间的定量关系，这为我们进一步研究流体流动规律提供了重要
的参考。
结论：通过雷诺实验，我们成功地研究了流体在管道中的流动规律，探讨了雷
诺数与流速、管道直径之间的关系。
实验结果对于工程领域的流体传输、管道
设计等具有一定的指导意义。
总结：雷诺实验是研究流体流动规律的重要手段，通过实验我们可以深入了解流体的流动状态，为工程实践提供重要的参考依据。
希望通过本次实验，能够对流体力学有所了解，为今后的研究和工作提供帮助。
《流体力学》实验指导书
实验二 雷 诺 数 实 验一、 实验目的1、 观察液体在不同流动状态时流体质点的运动规律2、 观察流体由层流变紊流及由紊流变层流的过度过程3、 测定液体在圆管中流动时的下临界雷诺数2c e R二、 实验原理及实验设备流体在管道中流动，由两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
雷诺数的物理意义，可表征为惯性力与粘滞力之比。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路中出口阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均速度v ，微启红色水阀门，这是红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，层次分明地在管路中流动。
此时，在流速较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将出口阀门逐渐开大，管路中的红色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将出口阀门继续开大，出现流体质点的横向脉动，使红色线完全扩散与自来水混合，此时流体的流动状态微紊流运动。
图1雷诺数实验台示意图1.水箱及潜水泵2.接水盒3. 上水管4. 接水管5.溢流管6. 溢流区7.溢流板8.水位隔板9. 整流栅实验管 10. 墨盒 11. 稳水箱 12. 输墨管 13. 墨针 14.实验管15.流量调节阀雷诺数表达式e v dR ν⋅=，根据连续方程：A=v Q ，Qv A=流量Q 用体积法测出，即在Δt 时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV 。
tVQ ∆=42d A π=式中：A —管路的横截面积；d —实验管内径；V —流速；ν—水的粘度。
三、实验步骤1、准备工作：将水箱充满，将墨盒装上墨水。
启动水泵，水至经隔板溢流流出，将进水阀门关小，继续向水箱供水，并保持溢流，以保持水位高度H 不变。
2、缓慢开启阀门7，使玻璃管中水稳定流动，并开启红色阀门9，使红色水以微小流速在玻璃管内流动，呈层流状态。
3、开大出口阀门15，使红色水在玻璃管内的流动呈紊流状态，在逐渐关小出口阀门15，观察玻璃管中出口处的红色水刚刚出现脉动状态但还没有变为层流时，测定此时的流量。
实验一 雷诺实验
学号姓名实验一雷诺实验一、基本原理雷诺（Reynolds）用实验方法研究流体流动时，发现影响流动类型的因素除流速u外，尚有管径（或当量管径）d，流体的密度ρ及粘度μ，并且由此四个物理量组成的无因次数群Re=duρ/μ的值是判定流体流动类型的一个标准。
Re<2000~2300时为层流Re>4000时为湍流2000<Re<4000时为过渡区，在此区间可能为层流，也可能为湍流。
二、设备参数环境参数：温度 20℃压力 101325kPa水的参数：密度 998.2kg/m3 粘度 100.5E-5Pa*s设备参数：玻璃管径：20mm三、实验步骤●打开进水阀门在输入框输入0-100的数字，也可以通过点击上下按钮调节阀门开度。
按回车键完成输入，按ESC 键取消输入。
●打开红墨水阀●打开排水阀门●查看流量点击转子流量计查看当前流体流量●观察流体流动状态点击玻璃管，通过弹出的录像查看流体的流动状态●记录数据点击画面下方的自动记录按钮，记录实验数据，也可以手动记录。
●重复第三步到第六步，记录排水阀不同开度下的流量。
四、数据处理雷诺数计算公式Re=duρ/μ从这个定义式来看，对同一仪器d为定值，故u仅为流量的函数。
对于流体水来说，ρ，μ几乎仅为温度的函数。
因此确定了温度及流量，即可唯一的确定雷诺数。
数据记录：五、注意事项1、雷诺实验要求减少外界干扰，严格要求时应在有避免振动设施的房间内进行，由于条件不具备演示实验也可以在一般房间内进行，因为外界干扰及管子粗细不均匀等原因，层流的雷诺数上界到不了2300，只能到1600左右。
2、层流时红墨水成一线流下，不与水相混。
3、湍流时红墨水与水混旋，分不出界限。
雷诺实验仪装置说明书
雷诺实验装置实验说明手册上海同广科教仪器有限公司2014年8月雷诺实验说明书一、实验目的1、观察流体在管内流动时的两种不同型态。
2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态。
3、测定流动形态与雷诺数Re 之间的关系及临界雷诺数值。
二、实验内容1、根据测定参数计算Re 并判断流体流动的流型；2、确定临界雷诺值三、实验原理1、概述在实际化工生产中，许多过程都涉及到流体流动的内部细节，尤其是流体的流动现象。
故而了解流体的流动形态极其重要。
本实验装置便于观察，结构简单能使学生对流体流动的两种形态有更好的认识。
2、实验原理流体在管道中流动，有两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。
在实验过程中，保持水箱中的水位恒定，即水头H 不变。
如果管路尾部阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速v ，这时候如果微启颜色水盒阀门，带色水就会与无色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水呈一条带色直线，其流动质点没有垂直于主流方向的横向运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管路中流动。
此时，在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。
如果将尾部阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相互交换的现象，流体的流动呈临界状态。
如果将尾部阀门继续开大，出现流动质点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。
由于雷诺数：υdv =Re 式中：d ─管径（m ）v－流体流速（m/s）υ－流体的运动粘度（m 2/s）根据连续方程：A·v= Q式中：A－管路的横截面积（m 2）24d Aπ=Q ─流量（m3/s）实验时我们测出在Δt时间内流入计量水箱中流体的体积ΔV，然后据公式:流量VQt∆=∆，就可根据流量值计算出流体的流速，进而得出流体在不同流态时的雷诺数。
雷诺准数是判断流体流动类型的准数，一般认为，Re≤2000为层流；Re≥4000为湍流；2000＜Re＜4000为不稳定的过渡区。
流体力学实验指导书(雷诺、伯努利)
工程流体力学实验指导书河北理工大学给排水实验室编者：杨永2014 . 5 . 12适用专业：给排水工程专业、建筑环境与设备工程专业实验目录：实验一：雷诺实验实验二：伯努利方程实验实验三：阻力及阻力系数测定实验实验四：孔口管嘴实验实验操作及实验报告书写要求：一、实验课前认真预习实验要求有预习报告。
二、做实验以前把与本次实验相关的课本理论内容复习一下。
三、实验要求原始数据必须记录在原始数据实验纸上。
四、实验报告一律用标准实验报告纸。
五、实验报告内容包括：1. 实验目的；2. 实验仪器；3. 实验原理；4. 实验过程；5. 实验数据的整理与处理。
六、实验指导书只是学生的指导性教材，学生在写实验报告时指导书制作为参考，具体写作内容由学生根据实际操作去写。
七、根据专业不同以及实验学时，由任课教师以及实验老师选定实验内容。
建筑工程学院给排水实验室编者：杨永 2014.5实验一雷诺实验指导书一、实验目的：（一）观察实验中实验线的现象。
（二）掌握体积法测流量的方法。
（三）观察层流、临界流、紊流的现象。
（四）掌握临界雷诺数测量的方法。
二、实验仪器：实验中用到的主要仪器有：雷诺实验仪、1000mL 量筒、秒表、10L 水桶等三、实验原理：有压管路流体在流动过程中，由于条件的改变（例如，管径改变、温度的改变、管壁的粗糙度改变、流速的改变）会造成流体流态的变化，会出现层流、临界流、紊流等现象。
英国科学家雷诺（Reynolds ）在1883年通过系统的实验研究，首先证实了流体的流动结构有层流和紊流两种形态。
层流的特点是流体的质点在流动过程中互不掺混呈线状运动，运动要素不呈现脉动现象。
在紊流中流体的质点互相掺混，其运动轨迹是曲折混乱的，运动要素发生脉动现象。
雷诺等人经过大量的实验发现临界流速与过流断面的特征几何尺寸管径d 、流体的动力粘度μ和密度ρ有关，即()ρμ、、d f u k =。
由以上四个量组成一个无量纲数，称为雷诺数e R ,即νμρudud R e ==其中：u 为流速，ρ为流体的密度，μ为流体的动力粘度，ν为运动粘度。
雷诺实验
雷诺实验装置说明书天津大学化工基础实验中心2013．02雷诺实验一、实验目的:本装置可以演示层流、过渡流、湍流等各种流型，清晰观察到流体在圆管内流动过程的速度分布，并可测定出不同流动型态对应的雷诺数。
二、实验内容：通过控制水的流量，观察管内红线的流动形态来理解流体质点的流动状态，并分别记录不同流动形态下的流体流量值，计算出相应的雷诺准数。
三、实验原理：流体在圆管内的流型可分为层流、过渡流、湍流三种状态，可根据雷诺数来予以判断。
本实验通过测定不同流型状态下的雷诺数值来验证该理论的正确性。
雷诺准数： iii i i d u μρ=Re式中：d--管径，m ； u —流体的流速，m/s;i μ--流体的粘度，Ns/m 2 i ρ--流体的密度，kg/m 3四、实验装置的基本情况：1.实验设备流程示意图见图-1：图-1 雷诺实验装置流程图1-下口瓶；2-调节夹；3-进水阀；4-高位槽；5-测试管；6-排气阀；7-温度计；8-溢流口；9-调节阀；10-转子流量计；11-排水阀2.实验装置主要技术参数：实验管道有效长度 L＝1000 mm 外径Do＝30 mm 内径Di＝25mm五、实验操作步骤：1. 实验前准备工作①向棕色瓶中加入适量用水稀释过的红墨水，调节红墨水充满小进样管。
②观察细管位置是否处于管道中心线上，适当调整使细管位置处于观察管道的中心线上。
③关闭水流量调节阀、排气阀,打开上水阀、排水阀,向高位水箱注水，使水充满水箱并产生溢流,•保持一定溢流量。
④轻轻开启水流量调节阀，让水缓慢流过实验管道，并让红墨水充满细管。
2. 雷诺实验演示：①在做好以上准备的基础上，调节进水阀，维持尽可能小的溢流量。
②缓慢有控制地打开红水流量调节夹，红水流束即呈现不同流动状态，红水流束所表现的就是当前水流量下实验管内水的流动状况（图-2表示层流流动状态）。
读取流量数值并计算出对应的雷诺准数。
③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内中心线或发生不同程度的左右摆动，此时可立即关闭进水阀3，稳定一段时间，即可看到实验管道中出现的与管中心线重合的红色直线。
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THXLN-1型 雷诺系数实验装置
雷诺实验
雷诺数是区别流体流动状态的无量纲数。
对圆管流动，其下临界雷诺数c Re 为 2300～2320。
小于该临界雷诺数的流体为层流流动状态，大于该临界雷诺数则为紊流流动状态。
工程上，在计算流体流动损失时，不同的Re 范围，采用不同的计算公式。
因此观察流体流动的流态，测定临界雷诺数，是《流体力学》课程实验的重要内容。
一、实验目的：
1．观察层流、紊流的流态及其转换特性； 2．测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则；
3．学习雷诺数用无量纲参数进行实验研究的方法，并了解其实用意义。
二、实验装置：
本实验装置 (见图1)所示：逐渐打开进水阀22、排气阀14，排除管路及整个装置中的空气，使实验时恒压水箱始终保持微溢流状态，以提高实验管进口前水体稳定度。
颜色水(红色)经导入管，注入实验管，调节颜色水阀17，逐渐开启实验管节流阀7或8（待管路内气体排完后，关闭阀14），使颜色水流线形态清晰可见，观察颜色水线的状态变化(稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动，断续，完全散开等)。
视辅助水箱内颜色是否变红，加入适量消色剂。
三、实验原理：(本实验中，管内流体为循环水) 圆管中流动的流体雷诺系数：
ν
d
Re υ=
式中： υ——平均流速 4
d V
2
π=
υ， m/s ； ｄ——管道内径，m （本实验管为0.016m ）；
ν——运动粘度 2
000221t
.00337t .0101775
.0++=
ν， m 2 / s （注：也可查表）； ｔ——水温，0
C ；
V ——管路流量，m 3/s 。
本实验中的计算，均采用国际单位制。
THXLN-1型 雷诺系数实验装置
天煌科技 天煌教仪
3
图1 THXLN —1型 雷诺系数实验装置
漏电保护器电源指示灯供水水箱潜水泵连通阀辅助水箱管路节流阀管路节流阀小转子流量计大转子流量计不锈钢机架消色剂调节阀消色剂储器排气阀实验台面板实验管
颜色水调节阀颜色水容器温度计稳水孔板溢流板进水阀恒压水箱
四、实验方法与步骤：
1．实验中基准水平面的选取与调整
用本实验装置做实验时，其基准水平面一律选择为工作台面板的上平面。
首先调整工作台架，误差小于±0.0001m ，其次应调整基准水平面，误差小于±0.00012。
2．加物料
将供水水箱加清水至3/4处，另配比颜色水，将颜色水容器加颜色水至3/4处，并将其高度升至540mm 左右，将消色剂容器加至1/2处。
3．观察两种流态：
全开进水阀22、排气阀14、连通阀5，打开水泵，使恒压水箱充水至溢流水位。
待稳定后，微微开启节流阀7或8，并注入颜色水于实验管内，使颜色水线呈一条直线。
通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态；然后逐渐开大节流阀7或8，观察颜色水直线的变化，记录层流转变为紊流的水力特征。
待管中出现完全紊流后，再逐步关小该节流阀，观察由紊流转变为层流的水力特征。
(微调器17也应根据节流阀7或8的开度大小相应调大或调小) 。
4．测定下临界雷诺数：
1）将节流阀7或8打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小节流阀使流量减小。
当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一条稳定直线时，即为下临界状态；
2）待管中出现临界状态时，读出并记录该流量；
3）测记恒压水箱内水温计读数(以备计算水的运动粘度ν)；
4）根据所测流量，计算出管中的平均流速，并根据所测的实验水温求出水的运动粘度，代入公式ν
d
Re c c υ=
，求出下临界雷诺数c Re ，并与公认值（2320）比较。
若偏离过大，需重
测，重测次数不少于3次；
5）重测步骤与上述(1)～(4)的操作相同，根据重测数据再次计算c Re 值，直到c Re 的值在2000～2300之间。
5．测定上临界雷诺数 (上临界雷诺数无实际意义，仅掌握其测定方法)。
逐渐开启节流阀7或8，使管中水流由层流过渡到紊流，当颜色水线刚开始散开时，即为上临界状态。
测量此时管中的流量，计算管中的平均流速。
并根据恒压水箱水温表的读数计算水的运动粘度，由公式c c d Re 'υ'=ν
求出上临界雷诺数。
测定上临界雷诺数1～2次。
注意事项：
ａ 每调节阀门一次，均需等待稳定几分钟； ｂ 关小阀门过程中，只许渐小，不许开大；
ｃ 随出水流量减小，应适当调小进水阀22的开度，以减小溢流量引发的扰动。
五、实验数据记录
专业 姓名 学 号 日期 地点 装置号 同组同学 1．记录有关实验装置参数，测记有关实验数据：
管径d=0.016 (m),水温t= (C 0)； 运动粘度 4
2
0.017751010.0337t 0.000221t
-ν=
⨯++ (s m /2)。
(注：也可查表) 2．整理、记录实验数据，填写下述实验用表： 实验次序 颜色水线形态 恒压水箱液位m
水温 t ℃
量筒读数Q(m 3
)
秒表读数(s)
流量V(m 3
/s)
雷诺数Re 备注
实测下临界雷诺数(平均值)c Re =
注：测定上、下临界雷诺数时，应在表中备注栏内注明‘上临界’或‘下临界’字样。
七、实验报告
1． 根据实验数据记录表，计算本次实验中下临界雷诺数 2． 列出一组完整的计算示例 3． 对得到的实验结果进行分析讨论 4． 试分析各水流状况。