一、实验目的

观察及研究有压水流在玻璃圆管中的流动，并测定在不同流动状态下的雷诺数。

二、实验设备

雷诺实验设备主要是由恒水位水箱，透明玻璃圆管和加有色水的装置组成。如图所示，水箱能保持箱内之液体至一定的水位而使管中流动的液体为定常流。

装有色液体的B瓶稍高于A箱液体自由水面。同时瓶内的有色液体重度与A箱的液体重度接近。有色液体沿细管D流入水中放置在进口处有喇叭形开口的C管中，C管中液体流的流量由阀门1控制，而流量的大小由量筒与秒表、台秤测定与算得

水箱A内的液体自E管进入，多余的液体从F管溢走。

C管流出的液体，经排水箱G至水池。

为测得液体的运动粘滞系数，需用温度计测得水温。

三、实验步骤

1、测定上临界雷诺数（使液体运动状态从层流转变到紊流）

（1）观察A箱内的水位是否稳定，同时是否达到一定的高度。

（2）使玻璃管内静止液体产生流动，故需打开阀门1时需注意水位的稳定，并保持一常数，故需同时调节E管中流入的流量。

（3）使有色液体从B瓶经细管D流入玻璃管C内，故需打开阀门2，使之流量适中，以使有色水流在C管内保持一清晰的直线条。

（4）逐渐打开阀门1，测得流量，与此同时需密切注视C管中有色水流的形状。

（5）如果当阀门1打开到一定程度，而使有色水流形状由直线开始摆动成为有较大的波形时，接着测量流量。从而算得上临界雷诺数

2、测量下临界雷诺数（使液体运动状态从紊流转变到层流）。

（1）继续上述实验，使阀门1再开大到使管中出现稳定紊流状态，此时有色水和水流混杂在一起。

（2）逐渐关小阀门1，（同时调节E管中进入的流量使之水位稳定为一常数），测量流量并观察管中流动状态。

（3）继续关小阀门1，密切注视管中的有色水流形状，当它重新出现有规则的较小波形时，便马上测量其流量，算得下临界雷诺数。

四、基本原理及计算公式

英国物理学家雷诺首先用流动可视化的方法，证实了流体的流动状态有层流和紊流之分，而且通过大量实验建立了一个判别流态的准则数---雷诺数。凡雷诺数〈2000的流动就是层流，〉2000的流动就属于紊流了，在条件优越的实验室中，当由层流向紊流过度时，可测得较高的上临界雷诺数。

1、雷诺数计算

式中: V——平均流速，m/s

——运动粘滞系数/s，按v=f(t)曲线查取。

——玻璃管C之内直径为2.5 cm 。

2、上临界雷诺数计算

式中：——上临界流速。

3、下临界雷诺数计算

式中：——下临界流速。

4、水的 v=f(t) 的曲线图表

五、注意事项

1、调节阀门1时，需要同时调节进水管E的阀门，以便水箱中水位保持常数与稳定。

2、实验在近临界状态时调节要细心，观察要仔细。