雷诺实验
一、实验目的
1、观察液体在圆管中流动时的层流和紊流现象，区分其流动特征及转换情况，加深对层流、紊流形态的感性认识和对雷诺数的理解。

2、测定颜色水在管中不同状态下的雷诺数Re
二、实验原理
液体的两种不同流态及其条件
液体在管道中流动，当流速不同时，会呈现两种不同的流态：层流和紊流。

当流速较小时，管中液体质点以平行而互不混掺的方式作直线运动，这种流动形态称为层流；随着流速的增大，液体形成的直线逐渐变得颤动、弯曲，但仍能保持线状运动；流速继续增大，液体的流动开始变得没有固定的形态，液体质点互相混掺和碰撞，向四周扩散，使全管水流着色，这种流动形态成为紊流。

它们的区别在于：流动过程中液体层之间是否发生混掺现象。

圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数：νVd
R e =
式中，V ——断面平均流速，m 3/s
d ——圆管直径
ν——液体的运动粘滞系数，m 2/s
当Re ＜Re c （下临界雷诺数）时为层流状态，Re c =2300；
当Re ＞'
c Re （上临界雷诺数）时为紊流状态，Re c 在4000～12000之间。

三、实验步骤
（1）认真阅读实验目的要求，实验原理和注意事项。

(2) 熟悉仪器，核对设备编号，记录管径，水温等有关常数。

(3) 打开供水开关，使水箱充水，待水箱溢流后，关闭阀门，检查测压管液
面是否齐平，若不平则须进行排气调平（多开关几次排走气泡）。

（4）观察流动状态：将阀门微微打开，待水流稳定后，打开装有颜色水的容
器开关，使颜色水注入水流。

当颜色水在试验圆管中呈现一条稳定的直线时，此时管内即为层流流态。

然后逐渐开大阀门，增大流量，这时颜色水开始颤动、弯曲，并逐渐扩散，当扩散至全管，水流紊乱到看不清流线时，这便是紊流状态。

（5）将阀门开至最大，然后逐步关小阀门，使管内流量逐步减少；每改变一
次流量，均需等待2～3min ，待水流平稳后，测定每次的流量、水温和1，2两段面间的水头损失(即测压管读数之差)。

为提高实验精度、便于分析整理结果，实验次数尽可能多一些，要求改变流量不少于10次。

（6） 相反，将阀门由小开至最大，使管内；流速逐渐增大，重复上述步骤（5），也做10次以上。

（7） 查数据记录表是否有缺漏、是否有某个数据明显地不合理，若有此情
况，应进行补正。

（8）实验结束，按步骤（3）校核各测压水面是否处于同一水平面上，然后
关闭电源开关，关闭电源开关，拔掉电源插头。

四、实验数据及整理
1、记录、计算有关常数
实验管径d=Φ14mm 实验温度t= ℃ 运动粘度ν
2、整理、计算表
= cm 2/s
表中：水体积V ’和时间T 由实验直接测量得到 Q=
T V ' V=ρ
Q （ρ为水的密度） 再根据公式
νVd
R e =
代入相关数据计算得到每组对应的雷诺数。