描述:TYLN 雷諾實驗裝置化工教學設備品牌:上海上益教儀所在地:上海供貨總量:1000套發(fā)貨期限:一周
產品詳細介紹
TYLN 雷諾實驗裝置化工教學設備
分 項 | 說 明 | |||
裝置功能 | 能定性并且直觀地觀察到層流 、過渡流 、湍流等各種流型 。測定出臨界雷諾數(shù) 。 清晰地觀察到流體在圓管內流動過程的速度分布 。 | |||
設計參數(shù) | 雷諾數(shù):500~5000。液體流量:40~400 l/h 。常溫 、常壓操作。 | |||
公用設施 | 水:需自來水提供實驗用水 ,實驗過程中消耗自來水 。 電:電壓AC220V,功率0.3kW ,標準單相三線制。每個實驗室需配置1~2個接地點(安全地及信號地) 。 藥品:水溶性紅墨水 。 實驗物料:自來水 | |||
主要設備 | 轉子流量計:40~400 l/h。 高位水箱:高強度有機玻璃材質 ,可視溢流及穩(wěn)液位設計。 實驗管段:高強度有機玻璃材質,Φ20 ,觀察段長50cm。其余管段:復合管約2m,不銹鋼管約1m ,有機玻璃管約2m,不銹鋼彎頭、三通和卡套等。不銹鋼框架結構(帶腳輪)、不銹鋼儀表柜 外型尺寸2.0*0.45*1.8米(長×寬×高) | |||
測控組成 | 變量 | 檢測機構 | 顯示機構 | 執(zhí)行機構 |
| 液體溫度 | 玻璃溫度計 | 溫度就地顯示 | 無 |
| 液體流量 | 轉子流量計 | 流量計就地顯示 | 管路出口閘閥 (手動) |
1883年英國科學家雷諾(Reynolds)通過實驗發(fā)現(xiàn)液體在流動中存在兩種內部結構*不同的流態(tài):層流和紊流
。同時也發(fā)現(xiàn),層流的沿程水頭損失hf與流速一次方成正比,紊流的hf與流速的1.75~2.0次方成正比;在層流與紊流之間存在過渡區(qū),hf與流速的變化規(guī)律不明確。雷諾揭示了重要的流體流動機理
,即根據(jù)流速的大小,流體有兩中不同的形態(tài)。當流體流速較小時,流體質點只沿流動方向作一維的運動,與其周圍的流體間無宏觀的混合即分層流動這種流動形態(tài)稱為層流或滯流。流體流速增大到某個值后,流體質點除流動方向上的流動外,還向其它方向作隨機的運動,即存在流體質點的不規(guī)則脈動,這種流體形態(tài)稱為湍流。反映了沿程阻力系數(shù)λ是與流態(tài)密切相關的參數(shù),計算λ值必須首先確定水流的流態(tài)
液體流態(tài)的判別是用無量綱數(shù)雷諾數(shù)Re作為判據(jù)的
雷諾數(shù)是由流速v、水力半徑R和運動粘滯系數(shù)υ組成的無量綱數(shù)
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、觀察液體流動時的層流和紊流現(xiàn)象。區(qū)分兩種不同流態(tài)的特征,搞清兩種流態(tài)產生的條件。分析圓管流態(tài)轉化的規(guī)律,加深對雷諾數(shù)的理解。2
、測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系曲線,驗證不同流態(tài)下沿程水頭損失的規(guī)律是不同的。進一步掌握層流、紊流兩種流態(tài)的運動學特性與動力學特性。3、通過對顏色水在管中的不同狀態(tài)的分析
,加深對管流不同流態(tài)的了解。學習古典流體力學中應用無量綱參數(shù)進行實驗研究的方法,并了解其實用意義。1
、液體在運動時,存在著兩種根本不同的流動狀態(tài)。當液體流速較小時,慣性力較小,粘滯力對質點起控制作用,使各流層的液體質點互不混雜,液流呈層流運動。當液體流速逐漸增大,質點慣性力也逐漸增大,粘滯力對質點的控制逐漸減弱,當流速達到一定程度時,各流層的液體形成渦體并能脫離原流層,液流質點即互相混雜液體運動的層流和紊流兩種型態(tài),首先由英國物理學家雷諾進行了定性與定量的證實
Re=Vd/ν
Re稱為雷諾數(shù)。液流型態(tài)開始變化時的雷諾數(shù)叫做臨界雷諾數(shù)
在雷諾實驗裝置中
雷諾實驗裝置
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、在如圖所示的實驗設備圖中,取1-1,1-2兩斷面,由恒定總流的能量方程知:因為管徑不變V1=V2△h
所以,壓差計兩測壓管水面高差△h即為1-1和1-2兩斷面間的沿程水頭損失
,用重量法或體積濁測出流量,并由實測的流量值求得斷面平均流速,作為lghf和lgv關系曲線,曲線上各段均可用直線關系式表示,由斜截式方程得直線的斜率。上圖是流態(tài)實驗裝置圖
。它由能保持恒定水位的水箱,試驗管道及能注入有色液體的部分等組成。實驗時,只要微微開啟出水閥圖2為自循環(huán)液體兩種流態(tài)演示實驗裝置圖
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3、慢慢加大泄水閥開度
4、繼續(xù)逐漸開大泄水閥開度,使有色液體由波狀形變成微小渦體擴散到整個管內
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在雙對數(shù)紙上以V為橫坐標
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2、雷諾數(shù)的物理意義是什么
3.臨界雷諾數(shù)與哪些因素有關?為什么上臨界雷諾數(shù)和下臨雷諾數(shù)不一樣
4.流態(tài)判據(jù)為何采用無量綱參數(shù)
5.分析層流和紊流在動力學特性和運動學特性方面各有何差異
6.為何認為上臨界雷諾數(shù)無實際意義