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  • 1 # 郭哥聊科學

    回答,這是一個需要超級安定環境的簡單實驗,外界的振動會嚴重干擾實驗效果。

    讓我們來了解一下這個實驗。

    一、什麼是雷諾實驗

    雷諾實驗是一個流動狀態實驗,通常做這個實驗使用的流體是水。做這個實驗的目的是,觀察 觀察層流和紊流的流態及其轉換特徵; 透過臨界雷諾數,掌握圓管流態判別準則; 學習在流體力學中應用無量綱引數進行試驗研究的方法,並瞭解其使用意義。

    二、實驗過程分析

    1、實際流體的流動會呈現出兩種不同的型態:層流和紊流,它們的區別在於:流動過程中流體層之間是否發生混摻現象。在紊流流動中存在隨機變化的脈動量,而在層流流動中則沒有。

    2、實際流體的流動之所以會呈現出兩種不同的型態是擾動因素與粘性穩定作用之間對比和抗衡的結果。針對圓管中定常流動的情況,容易理解:減小 d ,減小 v ,加大 v 三種途徑都是有利於流動穩定的。綜合起來看,小雷諾數流動趨於穩定,而大雷諾數流動穩定性差,容易發生紊流現象。

    三、實驗步驟

    1、開啟開關,使水箱充水至溢流水位,經穩定後,微微開啟流量調節閥,並注入顏色水於實驗管內,使顏色水流成一直線。透過顏色水質點的運動觀察管內水流的層流流態,然後逐步開大流量調節閥,透過顏色水直線的變化觀察層流轉變到紊流的水利特徵。

    2、測定下臨界雷諾數

    (1)將流量調節閥開啟,使管道中流體呈完全紊流,再逐步關小流量調節閥使流量減小。當流量調節到使顏色水在全管內剛呈現出一穩定直線時,即為下臨界狀態;

    (2)待管中出現臨界狀態時,用體積法或電測法測定流量;

    (3)根據所測流量計算下臨界雷諾數,並與公認值(2320)比較,偏離過大,需重測;

    (4)重新開啟流量調節閥,使其形成完全紊流,按照上述步驟重複測量不少於三次;

    (5)同時用水箱中的溫度計測量記錄水溫,從而求得水的運動粘度。

    總結

    從前面的實驗裝置和實驗步驟我們可以看出,這個實驗對整個實驗裝置的穩定性要求非常高。如果外界有振動影響,很容易導致無法觀察到實驗現象。因此,每次調節流量調節閥門一次,均需等待穩定幾分鐘;關小閥門過程中,只允許逐漸減小,不允許開大; 隨出水量減小,應適當調小調速器開關(右旋),以減小溢流量引發的擾動。這些操作上的細節,有些許的差池都會對實驗現象觀察造成嚴重的影響。

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