Reynolds Number Experiment

Civil and Water Resources Department

National Chiayi University

Experiment in Fluid Mechanics

Reynolds Number Experiments

 一、實驗目的：

         觀察流場中層流、轉換流和紊流的差別，並觀察流體狀態改變之臨界

     雷諾數。

二、實驗儀器：

     (1) 雷諾數測定儀

     (2) 碼表

三、實驗原理：

     (1) 層流者乃是流體呈層狀或片狀流動，流體之層與層間無巨觀之合，流動中的染料保持細絲狀，此時管子之流量較小。

     (2) 當管內之流量逐漸增加時，細絲狀之染料開始變成不穩定，此時謂之轉變流，若繼而變為隨機運動，由線狀染料經拉長，糾纏而成無數線團，最後擴散至整個流場，則謂之紊流。紊流之特性乃由一微小高頻率之速度變化附加在運動平均值上，因而各層粒子產生混合而導致染料快速擴散。

     (3) 雷諾數（Re）

         Re為一無因次量，U_m：為管內平均水流速[m／sec]，D：為管徑[m]，ν:為動黏度＝μ／ρ[m²／sec]。流體之黏度受（1）分子內聚力；（2）分子動量交換之綜合影響。其中分子的內聚力對流體的影響較大，而分子動量交換對氣體的影響較大，故溫度增加，液體中之μ下降，氣體中之μ上升。雷諾數實驗中，當管路雷諾數小於2300時，流動為層流狀況。