1. 实验目的:
(1) 观察层流和紊流的流态及其转换特征。
(2) 通过临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则。
(3) 掌握误差分析在实验数据处理中的应用。
2. 实验原理
实际流体的流动会呈现出两种不同的型态:层流和紊流,它们的区别在于:流动过程中流体层之间是否发生混掺现象。在紊流流动中存在随机变化的脉动量,而在层流流动中则没有。
圆管中恒定流动的流态转化取决于雷诺数,
在本实验中,流体是水。水的运动粘度与温度的关系可用泊肃叶和斯托克斯提出的经验
圆管中恒定流动的流态为层流时,沿程水头损失与平均流速成正比,而紊流时则与平均流速的1.75~2.0次方成正比。
通过对相同流量下圆管层流和紊流流动的断面流速分布作一比较,可以看出层流流速分布呈旋转抛物面,而紊流流速分布则比较均匀,壁面流速梯度和切应力都比层流时大。
3. 实验仪器
自循环供水器、实验台、恒压水箱、实验流量调节阀、有色水控制装置、实验管道;