四、实验原理 流体在管道中流动,有两种不同的流动状态,其阻力性质也不同。在实验过 程中,保持水箱中的水位恒定,即水头H不变。如果管路中出口阀门开启较小 在管路中就有稳定的平均流速u,这时候如果微启带色水阀门,带色水就会和无 色水在管路中沿轴线同步向前流动,带色水成一条带色直线,其流动质点没有垂 直于主流方向的横向运动,带色水线没有与周围的液体混杂,层次分明的在管道 中流动。此时,在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动,为层流运动。 如果将出口阀门逐渐开大,管路中的带色直线出现脉动,流体质点还没有出现相 互交换的现象,流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大,出现流体质 点的横向脉动,使色线完全扩散与无色水混合,此时流体的流动状态为紊流运动。 雷诺数:Re 连续性方程:A"u=Qu=Q/A 流量Q用体积法测出,即在时间t内流入计量水箱中流体的体积ΔV。 △F 丌·d 式中:A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 y-水的粘度 五、实验步骤 1、连接水管,将下水箱注满水。 2、连接电源,启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定 3、将蓝墨水注入带色水箱,微启水阀,观察带色水的流动从直线状态至脉动临 界状态。 4、通过计量水箱,记录30秒内流体的体积,测试记录水温 调整水阀至带色水直线消失,再微调水阀至带色水直线重新出现,重复步骤 6、层流到紊流;紊流到层流各重复实验三次。 22 四、实验原理 流体在管道中流动，有两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。在实验过 程中，保持水箱中的水位恒定，即水头 H 不变。如果管路中出口阀门开启较小， 在管路中就有稳定的平均流速 u，这时候如果微启带色水阀门，带色水就会和无 色水在管路中沿轴线同步向前流动，带色水成一条带色直线，其流动质点没有垂 直于主流方向的横向运动，带色水线没有与周围的液体混杂，层次分明的在管道 中流动。此时，在速度较小而粘性较大和惯性力较小的情况下运动，为层流运动。 如果将出口阀门逐渐开大，管路中的带色直线出现脉动，流体质点还没有出现相 互交换的现象，流体的运动成临界状态。如果将出口阀门继续开大，出现流体质 点的横向脉动，使色线完全扩散与无色水混合，此时流体的流动状态为紊流运动。 雷诺数：  u  d Re = 连续性方程：A•u=Q u=Q/A 流量 Q 用体积法测出，即在时间 t 内流入计量水箱中流体的体积ΔV。 t V Q  = 4 2 d A  =  式中：A-管路的横截面积 u-流速 d-管路直径 γ-水的粘度 五、实验步骤 1、连接水管，将下水箱注满水。 2、连接电源，启动潜水泵向上水箱注水至水位恒定。 3、将蓝墨水注入带色水箱，微启水阀，观察带色水的流动从直线状态至脉动临 界状态。 4、通过计量水箱，记录 30 秒内流体的体积，测试记录水温。 5、调整水阀至带色水直线消失，再微调水阀至带色水直线重新出现，重复步骤 4。 6、层流到紊流；紊流到层流各重复实验三次