化工基础实验内容
1、2、3、4、雷诺实验流体流动阻力测定实验离心泵性能测定强制对流下传热膜系数的测定
实验一
一、实验目的
雷诺实验
1．观察层流时圆管中流体速度分布曲线形状；2．观察层流和湍流两种流动型态，建立流动型态的感性认识；3．确立流动型态与Re之间有一定联系的概念。二、实验原理1．实践证明，当流体在圆形直管内作层流流动时，流体速度分布曲线呈抛物线形状。管中心速度最大，渐近管壁则速度渐小，管壁处速度为零，平均速度为管中心最大速度的一半。若以清水为介质，有色墨水为示踪剂，在透明的玻璃管中进行实验，便可观察到如上所述的现象。2．流体在流动过程中有两种截然不同的流动型态，即层流和湍流。它取决于流体流动时雷诺数Re值的大小。Re
du

（11）
式中：d管子内径，mu流体流速，msρ流体密度，kgm3μ流体黏度，Pas。实验证明，流体在圆形直管内流动时，当Re＜2000时属层流；当Re≥4000时属湍流；当Re在两者之间，可能是层流，也可能是湍流，这与外界条件有关，称为不稳定的过渡区。本实验以一定温度的清水为介质，在固定的导管中流动，故d、ρ、μ均为定值，Re值只与流速u有关。通过改变水在管中的流速，便可观察到流体的流动型态及其变化，并可计算出雷诺数。
三、实验装置实验装置如图所示。自来水进入高位水槽，槽内设有进水缓冲器及溢流装置用以维持槽内平稳而又恒定的液面。水由高位槽流入实验玻璃管，经流量调节阀、转子流量计后排入地沟。墨水由墨水瓶流出，沿软胶管经墨水针阀、墨水注入针注入实验玻璃管。
f高位水槽墨水瓶溢流斗填料函小活接头胶软管墨水注入针面板内
缓冲器墨水管
转子流量计去排水槽进水阀实验玻璃主管玻璃管填料函
活动摆头
流量调节阀
墨水针阀去排水槽计量槽
排水槽
图11
雷诺实验装置图
四、实验操作步骤1．开启高位槽进水阀，让水进入高位槽，应注意控制进水量，使其稍大于用水量即可（此时可见溢流管有少量水流下）。如果进水量太大，液面波动严重，必然影响实验效果。2．缓慢打开流量调节阀，使水徐徐流过玻璃管，此时管内水的流速低，处于层流状态。3．稍开墨水针阀，让墨水注入玻璃管，待墨水成一条稳定的直线后，记录转子流量计的读数。4．逐渐加大水的流速，观察玻璃管内水流状态，并记录墨水线开始波动以及墨水与清水开始全部混合时的流量计读数。5．再将水量由大变小，重复以上观察，记录各转折点处的流量计读数。6先关闭墨水针r