雷诺实验思考题

雷诺实验思考题答案(总1页)
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雷诺实验中影响流动形态的因素有哪些流速，流体的密度、动力粘度以及流道管径d
流速作为判别流动形态的唯一根据的具体条件是什么
流体都有一定的可压缩性，液体可压缩性很小，而气体的可压缩性较大，在流体的形状改变时，流体各层之间也存在一定的运动阻力（即粘滞性）。

当流体的粘滞性和可压缩性很小时，可近似看作是理想流体，它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。

Re数值为什么能决定流体的流动形态
Re实际上反映了流体流动中惯性力与粘度之比。

根据大量实验的结论发现，流速，管径，流体粘度，密度，能引起流动状况的改变。

通过进一步分析，把这些影响因素组成无因次的数群，即Re，这这样我们就可以根据Re的值来分析流动状态。

2。

1、雷诺实验主要是用来研究哪种流体的流动现象？A. 气体B. 液体（答案）C. 固体D. 等离子体2、在雷诺实验中，通过改变哪个参数可以观察到层流和湍流之间的转变？A. 流体速度（答案）B. 流体温度C. 流体压力D. 流体密度3、雷诺数是一个用来描述流体流动特性的无量纲数，它的大小与哪个因素无关？A. 流体速度B. 流体密度C. 流体黏度D. 流体颜色（答案）4、在雷诺实验中，当雷诺数较小时，流体流动倾向于呈现哪种状态？A. 层流（答案）B. 湍流C. 过渡流D. 无法确定5、随着雷诺数的增加，流体流动状态会发生什么变化？A. 保持不变B. 从层流转变为湍流（答案）C. 从湍流转变为层流D. 无法确定6、雷诺实验对于哪个领域的研究具有重要意义？A. 航空航天（答案）B. 文学创作C. 美食烹饪D. 服装设计7、在雷诺实验中，为了更准确地观察流体流动状态，通常会使用哪种方法来可视化流体运动？A. 染色法（答案）B. 称重法C. 测温法D. 闻味法8、雷诺实验的结果表明，流体的流动状态受到哪些因素的共同影响？A. 流体速度和管道直径（答案）B. 流体温度和颜色C. 流体压力和密度D. 流体黏度和重量9、在实际应用中，如何通过调整雷诺数来控制流体的流动状态？A. 改变流体的速度或管道直径（答案）B. 改变流体的温度或颜色C. 改变流体的压力或密度D. 改变流体的黏度或重量10、雷诺实验对于理解哪种自然现象具有重要意义？A. 河流的流动状态（答案）B. 山峰的高度变化C. 气候的周期性变化D. 动物的迁徙行为。

化工原理实验思考题以及答案1.什么是判断流体流动类型的依据，它的计算式是什么？其在什么范围内为湍流，在什么范围内为层流？答：判断流体流动类型的依据是雷诺数，它的计算式是Re 当Re4000时，形成湍流，当Re≤20XX年时为层流。

2.在雷诺演示实验中，为什么要将顶上水槽内的液面维持恒定？答：为了保持水压稳定从而使流速稳定。

对于一定温度的流体，在特定的圆管内du , 流体在直圆管内流动时，流动，雷诺准数只与流速有关。

本实验是改变水在管内的速度，观察不同雷诺准数下流体流型的变化。

要想观察不同雷诺数下的流体类型，那么在某一雷诺准数下的流速要维持恒定。

假如顶上水槽的液面不断变化，那么管中流体的流速也会不断改变，无法达到实验要求。

所以，顶上水槽内的液面要维持恒定。

3.液液萃取实验的原理是什么？实验中塔高的计算方法是什么？答：液液萃取实验的原理是利用混合物中各个组分在外加溶剂中的溶解度的差异而实现组分分离的单元操作。

萃取塔的有效接触高度H HOR NOR NOR xF xRxm4.测定全回流和部分回流总板效率与单板效率时各需测几个参数？取样位置在何处？答：测定全回流总板效率要测定塔顶浓度和塔底浓度，分别在塔顶回流液处、塔底处取样；同时还应已知相平衡关系，全塔实际板数。

测定全回流单板效率要测定yn、yn+1、xn；分别取第n块塔板上下汽相样及第n块板降液管内的液样；同时还应已知相平衡关系。

5.筛板精馏塔实验中，查取进料液的汽化潜热时定性温度取何值？答：应取进料液的泡点温度作为定性温度。

6.过滤的基本原理是什么？影响过滤速度的主要因素有那些？答：过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮液以达到固、液分离的一种操作过程，即在外力的作用下，悬浮液中的液体通过固体颗粒层（即滤渣层）及多孔介质的孔道而固体颗粒被截留下来形成滤渣层，从而实现固、液分离。

影响过滤速度的主要因素有压力差△p，滤饼厚度L，滤饼和悬浮液的性质、组成、特性，悬浮液温度，过滤介质的阻力等。

水力学实验报告思考题答案（一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验）1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。

而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。

这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。

如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。

，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。

而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。

（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。

2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，g v 22就增大，则γpZ +必减小。

而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γpZ +的减小更加显著。

2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。

3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。

1．雷诺数的物理意义是什么？答：雷诺数的物理意义是表征惯性力与黏性力之比。

惯性力加剧湍动，黏性力拟制湍动。

若流体的流速大或黏度小，Re 便大，表示惯性力占主导地位；雷诺数愈大，湍动程度愈激烈。

若流体的速度小或黏度大，Re 便小，小到临界值以下，则黏性力占主导地位。

2．有人说可以只用流体的速度来判断管中流体的流动形态，当流速低于某一具体数值是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否,在什么条件下可以用流速来判断流体的流动形态？ 答：不对。

,,,Reudf ，仅通过流体的速度来判断流体流型是不合理的。

只有对某一确定的流体，在相同的条件下，在一定的管径内流动时，才可以用流速u 来判断流体的流动形态。

实验1 单项流动阻力测定（1）启动离心泵前，为什么必须关闭泵的出口阀门？答：由离心泵特性曲线知，流量为零时，轴功率最小，电动机负荷最小，不会过载烧毁线圈。

（2）作离心泵特性曲线测定时，先要把泵体灌满水以防止气缚现象发生，而阻力实验对泵灌水却无要求，为什么？答：阻力实验水箱中的水位远高于离心泵，由于静压强较大使水泵泵体始终充满水，所以不需要灌水。

（3）流量为零时，U 形管两支管液位水平吗？为什么？答：水平，当u=0时 柏努利方程就变成流体静力学基本方21212211,,Z Z p p g p Z g P Z ==+=+时当ρρ（4）怎样排除管路系统中的空气？如何检验系统内的空气已经被排除干净？答：启动离心泵用大流量水循环把残留在系统内的空气带走。

关闭出口阀后，打开U 形管顶部的阀门，利用空气压强使U 形管两支管水往下降，当两支管液柱水平，证明系统中空气已被排除干净。

（12）离心泵送液能力，为什么可以通过出口阀调节改变？往复泵的送液能力是否也可采用同样的调节方法？为什么？答：离心泵送液能力可以通过调节出口阀开度来改变管路特性曲线，从而使工作点改变。

往复泵是正往移泵流量与扬程无关。

若把出口堵死，泵内压强会急剧升高，造成泵体，管路和电机的损坏。

化工原理实验思考题实验一：柏努利方程实验1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题：（1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什么？这一高度的物理意义是什么？ 答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努利方2，由于2 H /值指l（2） 为什么C 、D 两点的静压头变化特别明显？答：由于测压管C 、D 两点所对应的管道内径小于两侧为φ12mm ，因此在相同流量的条件下C 、D 两点所对应的管道内的流速大于两侧的流速，根据柏努利方程机械能守恒定律，当C 、D 两点的动能2222d c u u =＞22ab u 时， C 、D 两点的静压能ρcd p ＜ρab p 。

此外从22u d l H f ⋅⋅=λ直管阻力公式可以看出， l 、d 产生的阻力损失Σh f 对C 、D 两点的静压能也有一定的影响。

4. 计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。

答：注：A 点处的管径d=0.0145(m) ;C 点处的管径d=0.012(m)A 点半开时的流速：135.00145.03600408.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u A 半 （m/s ） A 点全开时的流速：269.00145.03600416.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u A 全 （m/s ） C 点半开时的流速：1965.0012.03600408.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u c 半 （m/s ）C 点全开时的流速：393.0416.04=⨯=⨯=Vs u （m/s ）10111.13⨯-μ同理，根据雷诺实验测定的读数计算其余各点的流量、流速和雷诺准数如原始数据表所述。

2． 根据实验观察到的流态，层流和湍流临界雷诺准数值与公认值有无差距？原因何在？答：略有差距。

【北航流体力学实验报告思考题全解答】（雷诺实验、不可压缩流体定常流动量定律实验、不可压缩流体定常流动能量方程实验）BUAA搜集不可压缩流体恒定流能量方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同为什么测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡JP可正可负。

而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J 恒为正，即J>0。

这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。

测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。

测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，JP <0。

而据能量方程E1=E2+hw1-2, hw1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有hw1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。

2.流量增加，测压管水头线有何变化为什么有如下二个变化：（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。

而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。

（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。

3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题测点2、3位于均匀流断面（图），测点高差，H=均为（偶有毛细影响相差），表明均匀流同断P面上，其动水压强按静水压强规律分布。

测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

由于能量方程推导时的限制条件之一是“质量力只有重力”，而在急变流断面上其质量力，除重力外，尚有离心惯性力，故急变流断面不能选作能量方程的计算断面。

北航流体力学实验报告思考题全解答（雷诺实验、不可压缩流体定常流动量定律实验、不可压缩流体定常流动能量方程实验）BUAA39051222搜集不可压缩流体恒定流能量方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡J P可正可负。

而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J 恒为正，即J>0。

这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。

测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。

测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P<0。

而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。

2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？有如下二个变化：（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。

而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。

（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。

3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断面（图2.2），测点高差0.7cm，H P=均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm），表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。

测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

化工原理实验思考题实验一：柏努利方程实验1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题：（1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化这一现象说明了什么这一高度的物理意义是什么答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头022==u H 动，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。

这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。

（2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度为什么答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。

这一现象说明各测压管总能量相等。

2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H /并回答以下问题：（1） 各H /值的物理意义是什么答：当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲；当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静；两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。

（2） 对同一测压点比较H 与H /各值之差，并分析其原因。

答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。

（3） 为什么离水槽越远H 与H /差值越大（4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可以看出22u d l H f ⋅⋅=λ与管长l 呈正比。

3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H 2222d c u u =22ab u ρcd p ρab p 22u d l H f ⋅⋅=λ计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。

化工原理实验思考题实验一 雷诺实验1 影响流动形态的因素有哪些?流体的流动形态分为层流和湍流两种，由雷诺常数可知，影响流体流动形态的因素有管径、流速、流体密度以及流体黏度这4 点。

2 为什么要研究流体的流动形态？ 它在工业生产过程中有何实际指导意义？因为流体要输送,所以要知道流体的流动形态,流量多少?流速多少? 流速又跟压力有关,最大后确定管径。

3 生产中无法通过观察来判断管内流体的流动状态,可用什么反复来判断？通过流量，算出流速，再算出雷诺准数，根据雷诺准数的大小与文献表对比，便可知道。

实验二 流体能量转换（伯努利方程）实验1 为什么随流量增大,垂直玻璃管中液面下降？流量增大，动压头增大，增大的是由位压头转变的，所以位压头会减小，导致液面下降。

2.当流量增大时，水流过45度弯头的局部阻力系数ζ是否变化？解释其原因。

变化很小，忽略不计。

但局部损失是和流速的平方成正比关系，所以就算有所减小，相对因流速增大带来的影响，可忽略。

3 为什么实验中应保持溢流管中有水流动?保证溢流管水是满的，4 启动离心泵前，为何要先关闭出口阀，待启动运转正常后再逐渐开大，而停泵时也要关闭出口阀？离心泵起动时要关死点起动，即关闭出口阀。

这是因为此时流量为零，泵的功率最小，相应起动电流最小，不会对电网产生冲击。

停泵一般没必要关出口阀，有时是为了防止介质回流。

实验四 流体流动阻力损失的测定1 在对装置做排气工作时，是否一定要关闭流程尾部的流量调节阀？为什么？可以不关闭，因为流量调节阀的作用是调节流量的平衡的，避免压缩空气出现大的波动 2 为什么要对测试系统进行排气 如何让检查排气是否完全？若测压管内存有气体，在测量压强时，水柱因含气泡而虚高，使压强测得不准确。

排气后的测压管一端通静止的小水箱中（此小水箱可用有透明的机玻璃制作，以便看到箱内的水面），装有玻璃管的另一端抬高到与水箱水面略高些，静止后看液面是否与水箱中的水面齐平，齐平则表示排气已干净。

化工原理实验思考题实验一：柏努利方程实验1．关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题：（1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什么？这一高度的物理意义是什么？答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努h f =0，（2） A 答：A 、2题：（1） H /（2） （3） （4） 与管长l 3. 题：（1） 答：半开时的静压头或冲压头，因为直管阻力Hf 与流速呈平方比（公式3-1）。

（2） 为什么C 、D 两点的静压头变化特别明显？答：由于测压管C 、D 两点所对应的管道内径小于两侧为φ12mm ，因此在相同流量的条件下C 、D 两点所对应的管道内的流速大于两侧的流速，根据柏努利方程机械能守恒定律，当C 、D 两点的动能2222d c u u =＞22ab u 时， C 、D 两点的静压能ρcd p ＜ρab p 。

此外从22u d l H f ⋅⋅=λ直管阻力公式可以看出， l 、d 产生的阻力损失Σh f 对C 、D 两点的静压能也有一定的影响。

4. 计算流量计阀门半开和全开A 点以及C 点所处截面流速大小。

答：注：A 点处的管径d=0.0145(m) ;C 点处的管径d=0.012(m)A 点半开时的流速：135.00145.03600408.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u A 半 （m/s ） A 点全开时的流速：269.00145.03600416.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u A 全 （m/s ） C 点半开时的流速：1965.0012.03600408.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u c 半 （m/s ） C 点全开时的流速：393.0012.03600416.03600422=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯=ππd Vs u c 全 （m/s ）1. 流速： 流速： 2．根据实验观察到的流态，层流和湍流临界雷诺准数值与公认值有无差距？原因何在？答：略有差距。

化工原理实验思考题实验一：柏努利方程实验1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题：（1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什么？这一高度的物理意义是什么？答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头022==u H 动，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。

这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。

（2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度？为什么？答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。

这一现象说明各测压管总能量相等。

2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H /并回答以下问题： （1） 各H /值的物理意义是什么？答：当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲；当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静；两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。

（2） 对同一测压点比较H 与H /各值之差，并分析其原因。

答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f 所致。

（3） 为什么离水槽越远H 与H /差值越大？（4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可以看出22u d l H f ⋅⋅=λ与管长l 呈正比。

3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H //并回答以下问题：（1） 与阀门半开时相比，为什么各测压管内的液柱高度H //出现了变化？ 答：从采集的数据可以看出，阀门全开时的静压头或冲压头与半开时相比，各对应点的压头均低于半开时的静压头或冲压头，因为直管阻力Hf 与流速呈平方比（公式3-1）。

物理化学实验课后思考题燃烧热的测定1. 本实验中, 哪些是体系？哪些是环境？试根据所得到的雷诺校正图, 解释体系与环境的热交换的情况？答: 体系指卡计本身及氧弹周围介质（包括氧弹、水、桶、搅拌器等), 环境即量热系统以外的部分。

图见书上136页。

在反应初期, 由于环境的热辐射以及搅拌引起体系的温度升高为EE´段应扣除, 而反应末期由于体系的温度高于环境的温度, 体系向环境热漏这部分热量为CC´应该补偿, EC´即为反应物燃烧前后的温度变化ΔT。

2. 水桶中的水温, 为什么要选择比环境温度低0.5~1℃？否则有何影响？答：为了作雷诺校正图, 得到准确的ΔT, 否则由于环境热辐射和搅拌引起的升温无法扣除。

3. 如何用萘的燃烧热数据计算萘的标准生成热？C10H8 +12O2 →10CO2+4H2O答: 萘的燃烧热等于该反应的反应热, 该反应的反应热又等于生成物焓的总和与反应物的焓的总和之差。

Pb-Sn二元金属相图的绘制1．对于不同成分的混合物的步冷曲线, 其水平段有什么不同？为什么？2．答：对于不同成分的混合物的步冷曲线水平段的长短不同, 因为水平段的长短与物质的性质, 冷却速度和记录速度有关,解释一个典型步冷曲线的每一部分的含义？答：当熔融的系统均匀冷却时, 如果系统不发生相变, 则系统的温度随时间的变化是均匀的, 冷却速率较快（如图ab线段）；若在冷却过程中发生了相变, 由于在相变过程中伴随着放热效应, 所以系统的温度随时间变化的速率发生改变, 系统的冷却速率减慢, 步冷曲线上出现转折（如图b点）。

当熔液继续冷却到某一点时（如图c点）,此时熔液系统以低共熔混合物固体析出。

在低共熔混合物全部凝固以前, 系统温度保持不变, 因此步冷曲线上出现水平线段（如图cd线段）；当熔液完全凝固后, 温度才迅速下降（如图de线段）。

对于粗略相等的两组分混合物, 步冷曲线上的第一个拐点将很难定,而其低共熔温度却可以准确确定。

为什么认为上临界雷诺数无实际意义，而采用下临界雷诺数作为层流与湍流的判据？
(1)上临界雷诺数不稳定,变化范围大12000~40000,下临界雷诺数比较稳定,约为2320。

工程中一般采用2320做为层流、紊流的分界。

(2)因为上临界雷诺数不稳定，变化范围大，为5000~40000，而下临界雷诺数却比较稳
定，约为2320，因此认为上临界雷诺数无实际意义，而采用下临界雷诺数作为层流与紊流的判据
试结合湍动机理实验的观察，分析由层流过渡到湍流的机理
从紊动机理实验的观察可知，异重流（分层流）在剪切流动情况下，分界面由于扰动引发细微波动，并随剪切流动的增大，分界面上的波动增大，波峰变尖，以至于间断面破裂而形成一个个小旋涡。

使流体质点产生横向紊动。

正如在大风时，海面上波浪滔天，水气混掺的情况一样，这是高速的空气和静止的海水这两种流体的界面上，因剪切流动而引起的界面失稳的波动现象。

由于园管层流的流速按抛物线分布，过流断面上的流速梯度较大，而且因壁面上的流速恒为零。

相同管径下，如果平均流速越大，则梯度越大，即层间的剪切流速越大，于是就容易产生紊动。

紊动机理实验所见到的波动破裂旋涡质点紊动等一系列现象，便是流态从层流转变成紊流的过程显示。

化工原理雷诺实验思考题模拟试卷一、选择题（每题1分，共5分）1.雷诺实验中，层流和湍流的判别依据是：A.雷诺数的大小B.流体速度C.管道直径D.流体密度2.下列哪种情况雷诺数会增大？A.流速减小B.管道直径增大C.流体粘度增大D.流体密度增大3.雷诺实验中，层流的特点是：A.流线平行B.流速分布均匀C.沿管道中心流速最大D.所有选项都正确4.湍流流动时，流体的速度分布：A.均匀B.随机变化C.呈抛物线状D.沿管道中心流速最小5.雷诺实验中，雷诺数的计算公式是：A.Re=ρVD/μB.Re=μVD/ρC.Re=ρvD/μD.Re=μvD/ρ二、判断题（每题1分，共5分）6.雷诺实验中，雷诺数小于2000时，流动一定是湍流。

（）7.层流和湍流的转变只与雷诺数有关。

（）8.雷诺实验中，层流和湍流的转变与管道材质有关。

（）9.雷诺实验中，层流和湍流的转变与管道长度有关。

（）10.雷诺实验中，层流和湍流的转变与流体温度有关。

（）三、填空题（每题1分，共5分）11.雷诺实验中，层流和湍流的判别依据是_________。

12.雷诺实验中，层流的特点是_________。

13.雷诺实验中，湍流的特点是_________。

14.雷诺实验中，雷诺数的计算公式是_________。

15.雷诺实验中，层流和湍流的转变与_________有关。

四、简答题（每题2分，共10分）16.简述雷诺实验的原理。

17.简述层流和湍流的特点。

18.简述雷诺数的意义。

19.简述影响雷诺数的因素。

20.简述雷诺实验在化工中的应用。

五、应用题（每题2分，共10分）21.某流体在直径为0.05m的管道中流动，流速为2m/s，密度为1000kg/m³，粘度为0.001Pa·s，求雷诺数，并判断流动状态。

22.某流体在直径为0.1m的管道中流动，流速为1m/s，密度为800kg/m³，粘度为0.005Pa·s，求雷诺数，并判断流动状态。

北航流体力学实验报告思考题全解答（雷诺实验、不可压缩流体定常流动量定律实验、不可压缩流体定常流动能量方程实验）BUAA39051222搜集不可压缩流体恒定流能量方程实验1.测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线（P-P）沿程可升可降，线坡J P可正可负。

而总水头线（E-E）沿程只降不升，线坡J 恒为正，即J>0。

这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。

测点5至测点7，管收缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，Jp>0。

测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P<0。

而据能量方程E1=E2+h w1-2, h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E2恒小于E1，（E-E）线不可能回升。

(E-E) 线下降的坡度越大，即J越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图2.3的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。

2.流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？有如下二个变化：（1）流量增加，测压管水头线（P-P）总降落趋势更显著。

这是因为测压管水头，任一断面起始时的总水头E及管道过流断面面积A为定值时，Q增大，就增大，则必减小。

而且随流量的增加阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E相应减小，故的减小更加显著。

（2）测压管水头线（P-P）的起落变化更为显著。

因为对于两个不同直径的相应过水断面有式中为两个断面之间的损失系数。

管中水流为紊流时，接近于常数，又管道断面为定值，故Q增大，H亦增大，（P-P）线的起落变化就更为显著。

3.测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？测点2、3位于均匀流断面（图2.2），测点高差0.7cm，H P=均为37.1cm（偶有毛细影响相差0.1mm），表明均匀流同断面上，其动水压强按静水压强规律分布。

测点10、11在弯管的急变流断面上，测压管水头差为7.3cm，表明急变流断面上离心惯性力对测压管水头影响很大。

化工原理实验思考题实验一：柏努利方程实验1． 关闭出口阀，旋转测压管小孔使其处于不同方向（垂直或正对流向），观测并记录各测压管中的液柱高度H 并回答以下问题：（1） 各测压管旋转时，液柱高度H 有无变化？这一现象说明了什么？这一高度的物理意义是什么？答：在关闭出口阀情况下，各测压管无论如何旋转液柱高度H 无任何变化。

这一现象可通过柏努利方程得到解释：当管内流速u =0时动压头022==u H 动，流体没有运动就不存在阻力，即Σh f =0，由于流体保持静止状态也就无外功加入，既W e =0，此时该式反映流体静止状态 见（P31）。

这一液位高度的物理意义是总能量（总压头）。

（2） A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位是否同一高度？为什么？答：A 、B 、C 、D 、E 测压管内的液位在同一高度（排除测量基准和人为误差）。

这一现象说明各测压管总能量相等。

2． 当流量计阀门半开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H /并回答以下问题：（1） 各H /值的物理意义是什么？答：当测压管小孔转到正对流向时H /值指该测压点的冲压头H /冲；当测压管小孔转到垂直流向时H /值指该测压点的静压头H /静；两者之间的差值为动压头H /动=H /冲-H /静。

（2） 对同一测压点比较H 与H /各值之差，并分析其原因。

答：对同一测压点H ＞H /值，而上游的测压点H /值均大于下游相邻测压点H /值，原因显然是各点总能量相等的前提下减去上、下游相邻测压点之间的流体阻力损失Σh f所致。

（3） 为什么离水槽越远H 与H /差值越大？（4） 答：离水槽越远流体阻力损失Σh f 就越大，就直管阻力公式可以看出22u d l H f ⋅⋅=λ与管长l 呈正比。

3. 当流量计阀门全开时，将测压管小孔转到垂直或正对流向，观察其的液位高度H //并回答以下问题：（1） 与阀门半开时相比，为什么各测压管内的液柱高度H //出现了变化？ 答：从采集的数据可以看出，阀门全开时的静压头或冲压头与半开时相比，各对应点的压头均低于半开时的静压头或冲压头，因为直管阻力Hf 与流速呈平方比（公式3-1）。

雷诺实验一、实验目的二、实验原理三、实验流程四、实验步骤五、思考题（1）实验步骤（2），观察墨水顶端形状如何，此形状说明什么问题？（2）如果管子是不透明的，不能用直接观察来判断管中流动形态，你认为可用什么办法来判断管中流动形态？（3）有人说可以用流速来判断管中流动形态，流速低于某一具体数值时是层流，否则是湍流，你认为这种看法对否？在什么条件下可以只用流速的数值来判断管中流动形态？六、实验数据记录与整理设备编号：玻璃管内径：水温：水的密度：水的粘度：雷诺实验一、实验目的（1）观察液体层流、湍流两种流动形态及层流时管中流速分布情况，以建立感性认识； （2）确立“层流域和湍流与Re 之间有一定联系”的概念； （3）熟悉雷诺准数的测定与计算。

二、实验原理实际流体有截然不同的两种流动形态存在：层流和湍流。

层流时，流体质点作直线运动且互相平行。

湍流时，流体质点紊乱地向各个方向作无规则运动，但对流体主体仍可看成是向某一规定方向流动。

实验中我们可以看到，当管中流速较小时，从细管中引到水流中心处的墨水成一直线，说明流体质点有规律地沿管轴做直线运动，此时流体流动形态为层流；当流速逐步增大时，将发现墨水线条开始波动，此时为过渡流（并非一种流型）；当流速增大到一定数值时，波动的墨水线条消失，墨水线一经流出随即散开与水完全混合到一起，说明此时流体质点紊乱地向各个方向作无规则运动，但主流体仍向一规定方向流动，此时流动形态为湍流。

实验证明流体的流动特性取决于流体流动的流速，导管的几何尺寸，流体的性质（粘度、密度），各物理参数对流体流动的影响由Re 的数值所决定。

即式中 v ——流速（m/s ）；d ——导管内径（m ）；ρ——流体密度（㎏/m 3）； μ——流体粘度（㎏/s .m 即Pa .s ）。

实验证明：R e ≤2000时为层流；R e ≥4000时为湍流；Re=2000时为层流临界值；Re=4000时为湍流临界值；2000＜Re ＜4000时为过渡流。