化 工
实验名称：雷诺实验
学院：环境与化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：14化工02班 姓名：胡海明
学号：21404070217 指导教师：赵亚梅
日期：2016年11月16日
原理 实验报告
雷诺实验
一、实验目的
1．观察圆管内层流、紊流两种流动状态及其转换的现象。 2．测定临界雷诺数，掌握圆管流态判别准则。
二、实验装置
图4-1 雷诺实验装置
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．稳水孔板 7．溢流板 8．实验管道 9．实验流量调节阀 雷诺实验装置如图4-1所示；
供水流量由无级调速器调控，使恒压水箱4始终保持微溢流的状态，以提高进口前水体稳定程度。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，可根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。
三、实验原理
1．实际流体的流动会呈现出两种不同的型态，具有不同的运动特性。它们的区别在于：流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。层流，流层间没有质点混掺，质点作有序的直线运动；紊流则相反，流层间质点混掺，为无序的随机运动。
2．圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数。雷诺根据大量实验资料，将影响流体流动状态的因素归纳成一个无因次数，称为雷诺数Re，作为判别流体流动状态的准则
Re?K??vdvd4Q???KQ（4-1） ???d?4（4-2） ?d?式中d——圆管直径，cm
?——流体的运动粘度，cm2/s
水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验公式计算
??0.0178(cm2/s) （4-3） 21?0.0337t?0.000221t3．判别流体流动状态的关键因素是临界速度。临界速度随流体的粘度、密度以及流道的尺寸不同而改变。流体从层流到紊流过渡时的速度称为上临界流速，从紊流到层流过渡时的速度称为下临界流速。
4．圆管中定常流动的流动状态发生转化时对应的雷诺数称为临界雷诺数，对应于上、下临界速度的雷诺数，称为上临界雷诺数和下临界雷诺数。上临界雷诺数表示超过此雷诺数的流动必为紊流，它很不确定，跨越一个较大的取值范围。而且极不稳定，只要稍有干扰，流态即发生变化。上临界雷诺数常随实验环境、流动的起始状态不同有所不同，在工程技术中没有实用意义。有实际意义的是下临界雷诺数，它表示低于此雷诺数的流动必为层流，有确定的取值。通常均以它作为判别流动状态的准则，即
Re < 2320 时，层流 Re > 2320 时，紊流
该值是圆形光滑管或近于光滑管的数值，工程实际中一般取Re = 2000。 5．实际流体的流动之所以会呈现出两种不同的型态是扰动因素与粘性稳定作用之间对比和抗衡的结果。针对圆管中定常流动的情况，容易理解：减小管径d 、减