雷諾揭示了重要的流體流動(dòng)機(jī)理,即根據(jù)流速的大小,流體有兩種不同的形態(tài)。當(dāng)流體流速較小時(shí),流體質(zhì)點(diǎn)只沿流動(dòng)方向作一維的運(yùn)動(dòng),與其周?chē)牧黧w間無(wú)宏觀的混合即分層流動(dòng)這種流動(dòng)形態(tài)稱(chēng)為層流或滯流。流體流速增大到某個(gè)值后,流體質(zhì)點(diǎn)除流動(dòng)方向上的流動(dòng)外,還向其它方向作隨機(jī)的運(yùn)動(dòng),即存在流體質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則脈動(dòng),這種流體形態(tài)稱(chēng)為湍流。
雷諾實(shí)驗(yàn)的目的:觀察液體流動(dòng)時(shí)的層流和紊流現(xiàn)象。區(qū)分兩種不同流態(tài)的特征,搞清兩種流態(tài)產(chǎn)生的條件。分析圓管流態(tài)轉(zhuǎn)化的規(guī)律,加深對(duì)雷諾數(shù)的理解;測(cè)定顏色水在管中的不同狀態(tài)下的雷諾數(shù)及沿程水頭損失。繪制沿程水頭損失和斷面平均流速的關(guān)系曲線,驗(yàn)證不同流態(tài)下沿程水頭損失的規(guī)律是不同的。進(jìn)一步掌握層流、紊流兩種流態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特性與動(dòng)力學(xué)特性;通過(guò)對(duì)顏色水在管中的不同狀態(tài)的分析,加深對(duì)管流不同流態(tài)的了解。學(xué)習(xí)古典流體力學(xué)中應(yīng)用無(wú)量綱參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的方法,并了解其實(shí)用意義。
雷諾實(shí)驗(yàn)裝置美觀大方,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,整體感強(qiáng),具備強(qiáng)烈的工程化氣息,能夠充分體現(xiàn)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室的概念。設(shè)備整體為自行式框架結(jié)構(gòu),并安裝有禁錮腳,便于系統(tǒng)的拆卸檢修和搬運(yùn)。本實(shí)驗(yàn)裝置主體部分采用透明優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃制作,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰,方便學(xué)生觀察。本實(shí)驗(yàn)裝置可觀察流體在圓直管內(nèi)作層流、過(guò)渡及湍流流動(dòng)現(xiàn)象,具有良好的實(shí)驗(yàn)效果。裝置設(shè)計(jì)可360度觀察,實(shí)現(xiàn)全方位教學(xué)與實(shí)驗(yàn)。
雷諾實(shí)驗(yàn)裝置功能參數(shù):能定性并且直觀地觀察到層流、過(guò)渡流、湍流等各種流型。測(cè)定出臨界雷諾數(shù)。清晰地觀察到流體在圓管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程的速度分布,可測(cè)取臨界Re數(shù)。雷諾數(shù):500~5000。液體流量:25~250L/h。常溫、常壓操作。轉(zhuǎn)子流量計(jì):25~250 L/h。高位水箱:優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃材質(zhì),可視溢流及穩(wěn)液位設(shè)計(jì),能自動(dòng)放凈。實(shí)驗(yàn)管段:優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃材質(zhì),內(nèi)徑d=14mm,觀察段長(zhǎng)500mm。其余管段:復(fù)合管約2000mm,304不銹鋼管約1000mm,優(yōu)質(zhì)有機(jī)玻璃管約1000mm,不銹鋼彎頭、三通等。304不銹鋼框架1600*500*1800mm(長(zhǎng)×寬×高),帶腳輪及禁錮腳。