一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>

觀察及研究有壓水流在玻璃圓管中的流動(dòng)，并測(cè)定在不同流動(dòng)狀態(tài)下的雷諾數(shù)。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

雷諾實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要是由恒水位水箱，透明玻璃圓管和加有色水的裝置組成。如圖所示，水箱能保持箱內(nèi)之液體至一定的水位而使管中流動(dòng)的液體為定常流。

裝有色液體的B瓶稍高于A箱液體自由水面。同時(shí)瓶?jī)?nèi)的有色液體重度與A箱的液體重度接近。有色液體沿細(xì)管D流入水中放置在進(jìn)口處有喇叭形開口的C管中，C管中液體流的流量由閥門1控制，而流量的大小由量筒與秒表、臺(tái)秤測(cè)定與算得

水箱A內(nèi)的液體自E管進(jìn)入，多余的液體從F管溢走。

C管流出的液體，經(jīng)排水箱G至水池。

為測(cè)得液體的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)，需用溫度計(jì)測(cè)得水溫。

三、實(shí)驗(yàn)步驟

1、測(cè)定上臨界雷諾數(shù)（使液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從層流轉(zhuǎn)變到紊流）

（1）觀察A箱內(nèi)的水位是否穩(wěn)定，同時(shí)是否達(dá)到一定的高度。

（2）使玻璃管內(nèi)靜止液體產(chǎn)生流動(dòng)，故需打開閥門1時(shí)需注意水位的穩(wěn)定，并保持一常數(shù)，故需同時(shí)調(diào)節(jié)E管中流入的流量。

（3）使有色液體從B瓶經(jīng)細(xì)管D流入玻璃管C內(nèi)，故需打開閥門2，使之流量適中，以使有色水流在C管內(nèi)保持一清晰的直線條。

（4）逐漸打開閥門1，測(cè)得流量，與此同時(shí)需密切注視C管中有色水流的形狀。

（5）如果當(dāng)閥門1打開到一定程度，而使有色水流形狀由直線開始擺動(dòng)成為有較大的波形時(shí)，接著測(cè)量流量。從而算得上臨界雷諾數(shù)

2、測(cè)量下臨界雷諾數(shù)（使液體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)從紊流轉(zhuǎn)變到層流）。

（1）繼續(xù)上述實(shí)驗(yàn)，使閥門1再開大到使管中出現(xiàn)穩(wěn)定紊流狀態(tài)，此時(shí)有色水和水流混雜在一起。

（2）逐漸關(guān)小閥門1，（同時(shí)調(diào)節(jié)E管中進(jìn)入的流量使之水位穩(wěn)定為一常數(shù)），測(cè)量流量并觀察管中流動(dòng)狀態(tài)。

（3）繼續(xù)關(guān)小閥門1，密切注視管中的有色水流形狀，當(dāng)它重新出現(xiàn)有規(guī)則的較小波形時(shí)，便馬上測(cè)量其流量，算得下臨界雷諾數(shù)。

四、基本原理及計(jì)算公式

英國(guó)物理學(xué)家雷諾首先用流動(dòng)可視化的方法，證實(shí)了流體的流動(dòng)狀態(tài)有層流和紊流之分，而且通過大量實(shí)驗(yàn)建立了一個(gè)判別流態(tài)的準(zhǔn)則數(shù)---雷諾數(shù)。凡雷諾數(shù)<2000的流動(dòng)就是層流，>2000的流動(dòng)就屬于紊流了，在條件*的實(shí)驗(yàn)室中，當(dāng)由層流向紊流過度時(shí)，可測(cè)得較高的上臨界雷諾數(shù)。

1、雷諾數(shù)計(jì)算

式中: V——平均流速，m/s

——運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)/s，按v=f(t)曲線查取。

——玻璃管C之內(nèi)直徑為2.5 cm 。

2、上臨界雷諾數(shù)計(jì)算

式中：——上臨界流速。

3、下臨界雷諾數(shù)計(jì)算

式中：——下臨界流速。

4、水的 v=f(t) 的曲線圖表

五、注意事項(xiàng)

1、調(diào)節(jié)閥門1時(shí)，需要同時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)水管E的閥門，以便水箱中水位保持常數(shù)與穩(wěn)定。

2、實(shí)驗(yàn)在近臨界狀態(tài)時(shí)調(diào)節(jié)要細(xì)心，觀察要仔細(xì)。

3、實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)不得撞擊系統(tǒng)設(shè)備。