雷诺实验是流体力学中的一个经典实验，由英国物理学家雷诺（Reynolds）于1883年进行。该实验主要揭示了流体流动时存在的两种基本形态——层流和湍流，并探讨了流体流动状态转变的条件。以下是对雷诺实验的详细介绍：
一、实验目的
雷诺实验的主要目的是：
观察流体在管内流动的两种不同流动型态，即层流和湍流。
测定流体从层流状态过渡到湍流状态所需的条件，即临界雷诺数。
二、实验原理
流体在运动时，根据其流速的大小，会呈现出两种不同的流动状态：
层流（Laminar Flow）：当流体流速较小时，惯性力较小，粘滞力对质点起主要控制作用，使各流层的液体质点互不混杂，液流呈层状流动。此时，流体质点主要沿流动方向作一维运动，与其周围的流体间无宏观的混合。
湍流（Turbulent Flow）：当流体流速增大到某个值时，惯性力逐渐增大，粘滞力对质点的控制作用减弱。此时，流体质点除沿流动方向运动外，还向其他方向作随机运动，即存在流体质点的不规则脉动。这种流体形态称为湍流，它表现出宏观上的紊乱和不规则性。
流体流动型态的转变可以通过雷诺数（Re）来判断。雷诺数是一个无量纲数，定义为：
Re=μρvD​
其中，ρ 是流体密度，v 是特征流速，D 是管道直径，μ 是流体的动力粘度。雷诺数较小时，流动倾向于层流；雷诺数较大时，流动倾向于湍流。临界雷诺数（Rec​）是流体流动型态开始转变时的雷诺数值。
三、实验装置与步骤
雷诺实验装置通常包括一根透明的玻璃管（或有机玻璃管）、流量计、流量调节阀、稳压水槽等部分。实验步骤如下：
准备阶段：检查装置的气密性，确保所有阀门处于关闭状态。开启进水阀，向稳压水槽中加水至一定高度，保证水能平稳地流入玻璃管内。
注入示踪剂：在玻璃管进口端中心处插入注射针头，通过小橡皮管注入显色剂（如红墨水）作为示踪剂。示踪剂随水流进入玻璃管内，便于观察流体的流动状态。
调节流速：缓慢调节流量调节阀，改变管内流体的流速。同时，观察并记录示踪剂随水流的不同流动状态及相应的流体流量大小。
观察流动状态：随着流速的增加，观察并记录示踪剂在玻璃管内的流动形状变化。当流速较小时，示踪剂呈直线状流动，说明流体处于层流状态；当流速增加到一定值时，示踪剂开始出现波纹并逐渐分裂成小涡旋直至消失，说明流体进入湍流状态。
计算雷诺数：根据记录的流体流量和管道参数（如直径、长度等），计算不同流速下的雷诺数。通过对比雷诺数与临界雷诺数的关系，判断流体流动状态的转变点。
四、实验结果与分析
雷诺实验的结果通常表现为流体流动状态随雷诺数的变化而变化。在层流区域内，流体流动稳定且有序；在湍流区域内，流体流动紊乱且不规则。临界雷诺数是流体流动状态转变的关键参数之一，它的大小取决于流体的物理性质（如密度、粘度等）和管道几何尺寸（如直径、长度等）。
五、应用与意义
雷诺实验原理在多个领域具有广泛的应用价值，如空气动力学、船舶设计、汽车设计以及管道流体传输等。通过对流体流动状态的深入研究和分析，可以优化相关设备的设计和运行参数，提高设备的性能和效率。同时，雷诺实验也为流体力学领域的基础研究提供了重要的实验依据和理论支持。


YUY-LT09雷诺实验装置
实验目的
1、观察流体在管内流动的两种不同型态。
2、观察满流状态下管路中流体速度分布状态。
3、测定流动形态与雷诺数Re之间的关系及临界雷诺数值。
主要配置
有机玻璃水槽、示踪剂盒、示除剂流出管、细孔喷嘴、玻穗观察管、计量水箱、刻度标尺、秒表、玻璃温度计、不锈钢框架。
技术参数
1、运行环境：温度0-40℃，相对湿度：≤90%RH，电源，220V/50Hz，可连续操作。
2、透明有机玻璃观察管：内径中Φ15mm。
3、实验水箱容积40L透明有机玻璃制作，带有稳压溢流口。
4、计置水箱：容积6L透明有机玻稿制作，带计量刻度。
5、指示液为红器水或其它颜色鲜艳的液体。
6、框架及台面均为304不锈钢材质，结构紧漆，外形美观，操作方便。
7、外形尺寸：1500×450×200mm（长×宽×高），框架为可移动式设计，帮脚伦及杂细脚。