天煌教仪 www.tianhuang.cn THXZH-2型流体力学综合实验装置 色水流线形态清晰可见，观察颜色水线的状态变化（稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动， 断续，完全散开等)。然后逐渐开大节流阀F2-4,观察颜色水直线的变化，记录层流转变为紊流的 水力特征。待管中出现完全紊流后，再逐步关小节流阀F2-4,观察由紊流转变为层流的水力特征 (显色剂的流量也应根据节流阀℉2-4的开度大小相应调大或调小)。视回水箱2内颜色是否变红， 通过阀门12加入适量消色剂。 2.测定下临界雷诺数： 1)将阀F2-4打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小节流阀使流量减小。当流量调节到 使颜色水在全管刚呈现出一条稳定直线时，即为下临界状态： 2)待管中出现临界状态时，用容积法测出流量： 3)测记恒压水箱内水温计读数（以备计算水的运动粘度V): 4)根据所测流量，计算出管中的平均流速，并根据所测的实验水温求出水的运动粘度， 代入公式Re.=Dd,求出下临界雷诺数Re,并与公认值(2320)》比较。若偏离过大，需重 测，重测次数不少于3次： 5)重测步骤与上述(1)~(4)的操作相同，根据重测数据再次计算Re.值，直到Re。的值 在2000~2300之间。 > 3.测定上临界雷诺数（上临界雷诺数无实际意义，仅掌握测定方法）。 逐渐开启节流阀F2-4,使管中水流由层流过渡到紊流，当颜色水线刚开始散开时，即 为上临界状态。测量此时管中的流量，计算管中的平均流速。并根据恒压水箱水温表的读数计 算水的运动粘度，由公式Re!= 一求出上临界雷诺数。测定上临界雷诺数1~2次。 4.实验结束后断开电源，整理实验台，长时间不使用时，请将各容器内的物料放干净。 五、注意事项 1.每调节阀门一次，均需等待稳定5分钟： 2.关小阀门过程中，只许渐小，不许开大： 3.颜色水由氢氧化钠水溶液和酚酞配比而成，因氢氧化钠具有很强的腐蚀性，使用时请注 意安全，如皮肤接触到，请用大量清水冲洗： 4.随出水流量减小，应适当调小进水节流阀F24的开度，以减小溢流量引发的扰动。 六、实验数据记录 1.记录有关实验装置参数，测记有关实验数据： 水温=（℃），圆管液体流动公认下的临界雷诺数Re=2320: 1+0.03371+0.00221F×10(m21s).(注：也可查表) 0.01775 运动粘度V= 2.整理、记录实验数据，填写到附表一内，如表1所示，以备后续调用。 天煌科技 -6- 天煌教仪
THXZH-2 型 流体力学综合实验装置 天煌科技 - 6 - 天煌教仪 色水流线形态清晰可见，观察颜色水线的状态变化(稳定直线，稳定略弯曲，直线摆动，直线抖动， 断续，完全散开等)。然后逐渐开大节流阀 F2-4，观察颜色水直线的变化，记录层流转变为紊流的 水力特征。待管中出现完全紊流后，再逐步关小节流阀 F2-4，观察由紊流转变为层流的水力特征 (显色剂的流量也应根据节流阀 F2-4 的开度大小相应调大或调小) 。视回水箱 2 内颜色是否变红， 通过阀门 12 加入适量消色剂。 2．测定下临界雷诺数： 1）将阀 F2-4 打开，使管中呈完全紊流，再逐步关小节流阀使流量减小。当流量调节到 使颜色水在全管刚呈现出一条稳定直线时，即为下临界状态； 2）待管中出现临界状态时，用容积法测出流量； 3）测记恒压水箱内水温计读数(以备计算水的运动粘度ν)； 4）根据所测流量，计算出管中的平均流速，并根据所测的实验水温求出水的运动粘度， 代入公式 c c d Re ，求出下临界雷诺数 Rec，并与公认值（2320）比较。若偏离过大，需重 测，重测次数不少于 3 次； 5）重测步骤与上述(1)～(4)的操作相同，根据重测数据再次计算 R c e 值，直到 R c e 的值 在 2000～2300 之间。 3．测定上临界雷诺数 (上临界雷诺数无实际意义，仅掌握测定方法)。 逐渐开启节流阀 F2-4，使管中水流由层流过渡到紊流，当颜色水线刚开始散开时，即 为上临界状态。测量此时管中的流量，计算管中的平均流速。并根据恒压水箱水温表的读数计 算水的运动粘度，由公式 / / / Re dc c 求出上临界雷诺数。测定上临界雷诺数 1～2 次。 4．实验结束后断开电源，整理实验台，长时间不使用时，请将各容器内的物料放干净。 五、注意事项 1．每调节阀门一次，均需等待稳定 5 分钟； 2．关小阀门过程中，只许渐小，不许开大； 3．颜色水由氢氧化钠水溶液和酚酞配比而成，因氢氧化钠具有很强的腐蚀性，使用时请注 意安全，如皮肤接触到，请用大量清水冲洗； 4．随出水流量减小，应适当调小进水节流阀 F2-4 的开度，以减小溢流量引发的扰动。 六、实验数据记录 1．记录有关实验装置参数，测记有关实验数据： 水温 t= (℃)，圆管液体流动公认下的临界雷诺数 Rec=2320； 运动粘度 4 2 0.01775 10 1 0.0337t 0.000221t ( m / s 2 )。(注：也可查表) 2．整理、记录实验数据，填写到附表一内，如表 1 所示，以备后续调用
@ 天煌教仪 www.tianhuang.cn THXZH-2型流体力学综合实验装置 序 颜色水 水体积 阀门开度 号 水温（℃） 时间t(s) 形态 V(mL) 增（↑）或减(！) 1 25 层流 2000 70 2 3 4 表1 天煌科技天煌教仪 天煌科技 -7- 天煌教仪
THXZH-2 型 流体力学综合实验装置 天煌科技 - 7 - 天煌教仪 表 1 序 号 水温 t(℃) 颜色水 形态 水体积 V(mL) 时间t(s) 阀门开度 增(↑)或减(↓) 1 25 层流 2000 70 ↓ 2 3 4
天煌教仪 www.tianhuang.cn THXZH-2型流体力学综合实验装置 专业 姓名 学 号 日期 地点 装置号 同组同学 序 颜色水 水体积 阀门开度 水温（℃） 时间t(s) 号 形态 V(mL) 增（↑）或减（↓） 2 3 4 5 附表一 诺实验记录表 天煌科技天 天煌科技 -8- 天煌教仪
THXZH-2 型 流体力学综合实验装置 天煌科技 - 8 - 天煌教仪 专业 姓名 学 号 日期 地点 装置号 同组同学 附表一 雷诺实验记录表 序 号 水温 t(℃) 颜色水 形态 水体积 V(mL) 时间t(s) 阀门开度 增(↑)或减(↓) 1 2 3 4 5
天煌教仪 www.tianhuang.cn THXZH-2型流体力学综合实验装置 七、实验数据处理 为计算方便，故专门配备了实验数据处理模板，下面介绍该数据处理模板的使用方法。 1.打开THXZH-2型实验数据处理模版，选中雷诺实验如图3。 图licrosoft Exce1-T以Z理2枣数据处理模版 文件)辑位)视图插入)格式0)工具)数菇m)亩口) 帮助 D心日3自秒的·J小9…2工·！地0￥：0月宋体 日①应翻画曹 Q39 A B D 1 序号 水温 水体积计量时 管内流体 水的运动黏 圆管中流动 圆管中液体流 2 流速 流体的雷诺动的公认下临 实验误差 t(℃) V/mL 间Ws ums》 度m2) 数RE 界雷诺数Rec (%) 4 1 25 2000 73 0.1397 8.9618E-07 2464 2320 6.19 2 6 3 7 4 8 9 6 10 7 11 8 12 9 13 10 14 15 16 17 图3 2.将表1内的实验数据对应填入到数据处理模版中，如图4所示： 国1cr0 oft Exce1-T取Z-2处数据处理模感 图]文件卫)编超)规图)插入)格式0)工具红)数据)商口)帮助) 03日召0梦包6白了9·品工·！利010%：@月宋体 6门应。的面当 038 A B D 1 序号 水温 水体积计量时 管内流体 水的运动黏圆管中流动圆管中液体流 2 流速 流体的雷诺动的公认下临 实验误差 C) V/mL 间ts 3 wm/s) 度vm) 数Re安 界雷诺数Rcc (%) 1 25 200073 0.1397 8.9618E-07 2464 2320 619 5 2 25 200070 6 3 4 8 5 9 6 10 7 11 8 12 9 13 10 14 15 16 图4 3.按住鼠标左键，同时选中E4~I4这5个单元格，放开左键，将鼠标的指针移到I4单元 格的右下角，这时鼠标指针变成一个黑的“十”字型，按住鼠标左键，同时将鼠标指针往下 拖到与左边的原始数据平齐，再放开鼠标的左键，如图5。至此，计算结果既可显示出来。 天煌科技 -9- 天煌教仪
THXZH-2 型 流体力学综合实验装置 天煌科技 - 9 - 天煌教仪 七、实验数据处理 为计算方便，故专门配备了实验数据处理模板，下面介绍该数据处理模板的使用方法。 1．打开 THXZH-2 型 实验数据处理模版，选中雷诺实验如图 3。 图 3 2．将表 1 内的实验数据对应填入到数据处理模版中，如图 4 所示： 图 4 3．按住鼠标左键，同时选中 E4～I4 这 5 个单元格，放开左键，将鼠标的指针移到 I4 单元 格的右下角，这时鼠标指针变成一个黑的“ 十” 字型，按住鼠标左键，同时将鼠标指针往下 拖到与左边的原始数据平齐，再放开鼠标的左键，如图 5。至此，计算结果既可显示出来
天煌教仪 www.tianhuang.cn THXZH-2型流体力学综合实验装置 国5 crosof件xee1-TgZ2型数据处理校版 区文件)编强)视图心)薤入)格式位)工具)数据m)商口)秋助0 03日331@1秒包白8，J小0，品工，2↓利地10x■-eis 日自⊙可的国进 E4 =4*(C4/10^6)/(3.1416*D4*0.01582) B D E 1 序号 水温水体积计量时 管内流体 水的运动黏 圆管中流动圆管中液体流 流速 流体的雷诺 实验误差 2 (C) 动的公认下陆 V/mL le tis 3 u(m/s) 度wm2) 数RE 界雷诺数Rec (%) 4 1 25 200073 0.139789618E.07 2464 2320 6.19 5 2 25200070 0.1457 8.9618E-07 2569 2321 10.69 3 7 4 5 9 6 10 11 8 12 9 1 10 14 15 16 图5 八、实验报告 1.根据实验数据记录表，计算本次实验中下临界雷诺数： 2.列出一组完整的计算示例： 3.对得到的实验结果进行分析讨论： 4.试分析各水流状况 九、思考题 1.下临界雷诺数有何意义？ 2.实验水箱内中间隔板的作用。 天煌科技 -10- 天煌教仪
THXZH-2 型 流体力学综合实验装置 天煌科技 - 10 - 天煌教仪 图 5 八、实验报告 1．根据实验数据记录表，计算本次实验中下临界雷诺数； 2．列出一组完整的计算示例； 3．对得到的实验结果进行分析讨论； 4．试分析各水流状况。 九、思考题 1．下临界雷诺数有何意义？ 2．实验水箱内中间隔板的作用