雷诺实验实验报告

一、实验目的

1、观察流体流动时各种流动型态；

2、观察层流状态下管路中流体速度分布状态；

3、测定流动型态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。

二、实验原理概述

流体在流动过程中有两种截然不同的流动状态，即层流和湍流。它取决于流体流动时雷诺数Re值的大小。 雷诺数：Re＝duρ/μ 式中：d－管子内径，m u－流体流速，m/s ρ－流体密度，kg/m3 μ－流体粘度，kg/(m·s)

实验证明，流体在直管内流动时，当Re≤2000时属层流；Re≤4000时属湍流；当Re在两者之间时，可能为层流，也可能为湍流。

流体于某一温度下在某一管径的圆管内流动时，Re值只与流速有关。本实验中，水在一定管径的水平或垂直管内流动，若改变流速，即可观察到流体的流动型态及其变化情况，并可确定层流与湍流的临界雷诺数值。

三、装置和流程 1 3 本实验装置和流程图如右图。 水由高位槽1，流径管2，阀5，流量 计6，然后排入地沟。示踪物（墨水）由墨水 瓶3经阀4、管2至地沟。 其中，1为水槽

2为玻璃管 2 4 3为墨水瓶 4、5为阀

6为转子流量计 6

5

1

四、操作步骤 1、打开水管阀门

2、慢慢打开调节阀5，使水徐徐流过玻璃管 3、打开墨水阀

4、微调阀5，使墨水成一条稳定的直线，并记录流量计的读数。

5、逐渐加大水量，观察玻璃管内水流状态，并记录墨水线开始波动以及墨水与清水全部混合时的流量计读数。

6、再将水量由大变小，重复以上观察，并记录各转折点处的流量计读数。 7、先关闭阀4、5，使玻璃管内的水停止流动。再开墨水阀，让墨水流出1～2cm距离再关闭阀4。

8、慢慢打开阀5，使管内流体作层流流动，可观察到此时的速度分布曲线呈抛物线状态。

五、实验数据记录和处理

表1 雷诺实验数据记录

水温：21.0℃ 水的密度：998.2kg/m 水的粘度：0.001004pa·s 管径：30mm×2.5mm 序号 1 2 3 4 5 流量计读数L/h 80 120 300 480 600 流速（m/s） 0.045294 0.067941 0.169851 0.271762 0.339703 雷诺数 1125.801 1688.702 4221.7 67.807 8443.508 流动状态 直线 直线，但略有波动 波动，轨迹清晰可见 剧烈波动，看不清清轨迹 看不清轨迹 层流 层流 层流 湍流 湍流 -3

2