KH-LN雷诺实验装置

一、雷诺实验装置特点：

1、整个装置美观大方，结构设计合理，整体感强，具备强烈的工程化气息，能够充分体现现代化实验室的概念。

2、设备整体为自行式框架结构，并安装有禁锢脚，便于系统的拆卸检修和搬运。

3、本实验装置主体部分采用透明优质有机玻璃制作，实验现象清晰，方便学生观察。

4、本实验装置可观察流体在圆直管内作层流、过渡及湍流流动现象，具有良好的实验效果。

5、装置设计可360度观察，实现全方位教学与实验。

二、雷诺实验装置功能：

1、能定性并且直观地观察到层流、过渡流、湍流等各种流型。测定出临界雷诺数。

2、清晰地观察到流体在圆管内流动过程的速度分布。

3、可测取临界Re数。

三、设计参数：

1、雷诺数：500~5000。

2、液体流量：25~250L/h。常温、常压操作。

3、水：需自来水提供实验用水，实验过程中消耗自来水。

4、电：无

5、药品：水溶性红墨水。

6、实验物料：自来水。

四、雷诺实验装置主要设备：

1、转子流量计：25~250 L/h。

2、高位水箱：优质有机玻璃材质，可视溢流及稳液位设计，能自动放净。

3、实验管段：优质有机玻璃材质，内径d=14mm，观察段长500mm。

4、其余管段：复合管约2000mm，304不锈钢管约1000mm，优质有机玻璃管约1000mm，30

不锈钢弯头、三通等。

5、304不锈钢框架1600*500*1800mm(长×宽×高)，带脚轮及禁锢脚。

一、 概述

在实际化工生产中，许多过程都涉及到流体流动的内部细节，尤其是流体的流动现象。故而了解流体的流动形态极其重要。本实验装置便于观察，结构简单能使学生对流体流动的两种形态有更好的认识。

二、设备主要配置及技术参数

1、 实验装置主要是由水箱、实验管、试剂盒、PVC管路、阀门和台架等组成。

2、 实验管：内径21mm、长1000mm的透明有机玻璃管，便于学生观察玻璃管内详细的实验经过及现象。本实验主要是通过调节水量控制阀来改变流体流经管的流速并观察指示液随流速改变的流动形态。

3、 试剂盒：容积大于300ml。指示液为红墨水或其它颜色鲜艳的液体。通过指示液控制阀由尖嘴流入实验管中。

4、 实验水箱：透明有机玻璃，外形尺寸：300X350X550，有效容积大于45L。溢流口是为了保证水槽内的水维持溢流稳定状态。出水口是为了方便清洗水槽。

5、 计量流量计：25-250L/H。

三、 实验目的：

a) 观察流体在管内流动时的两种不同型态。

b) 观察层流状态下管路中流体速度分布状态。

c) 测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。

四、 实验原理：

流体流动过程中有两种不同的流动型态：层流和湍流。流体在管内作层流流动时，其质点作直线运动，且质点之间互相平行互不混杂互不碰撞。湍流时质点紊乱地向各个方向作不规则运动，但流体的主体仍向某一方向流动。

影响流体流动型态的因素，除代表惯性力的流速和密度及代表粘性力的粘度外，还与管型、管径等有关。经实验归纳得知可由雷诺准数Re来判别：

式中：d — 管子内径（m）

u — 流速（m / s）

ρ—流体密度（㎏/m³）

μ—流动粘度（PaS）

雷诺准数是判断流体流动类型的准数，一般认为，Re≤2000为层流；Re≥4000为湍流；2000＜Re＜4000为不稳定的过渡区。

对于一定温度的液体，在特定的圆管内流动，雷诺准数仅与流速有关。本实验是以水为介质，改变水在圆管内的流速，观察在不同雷诺准数下流体流动类型的变化。

五、实验装置流程图：

 

六、操作步骤

1、 依次检查实验装置的各个部件，了解其名称与作用，并检查是否正常，关闭所有阀门。

2、将示踪剂倒入示踪剂盒中，打开阀1，使示踪剂沿管道往下流，直至从针管入流出后，关闭阀1。 

3、打开阀2供水，使高位水箱充水，待高位水箱溢流后，打开管道调节阀5排走管道中的气体。

4、调节阀5，使流量计流量在100ml以内，调节阀1使示踪剂流量适度（以指示液呈不间断细流排出为宜）。

5、 微调阀1和阀5，同时观察指示液流动形状，并记下示踪剂呈一条稳定直线、示踪剂开始波动、示踪剂与流体（水）全部混合时的流量，计算Re值。

6、 实验结束，将高位箱中液体排尽，示踪剂盒中示踪剂排尽后需用清水洗涤，防止残液将尖嘴堵死。

7、注意实验一段时间后须清洗水箱。避免污物过多流量计量误差加大。

七、 注意事项

1、 在测定层流现象时，指示液的流速必须小于或等于观察管内的流速。若大于观察管内的流速则无法看到一条直线，而是和湍流一样的浑浊现象。

2、 注意在实验台周围不得有外加的干扰。实验者调节好后手应该不接触设备，避免实验现象的不正常。

八、 实验数据处理

（一） 基本数据

   水的黏度：     Pa·s；    水的密度：     kg/m³；

   水的温度：        ^。C；    实验管内径：      mm。

（二） 实验数据记录

序 号	流 量 Q L/H	流 速 u m/s	雷诺准数 Re	流 动 状 态		备 注
				由Re判断	实验现象
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3
4
5
6
...

 

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