[1]雷诺实验

雷诺实验装置 

（a）层流 (b)过渡状态 (c)紊流 

　　雷诺实验现实的流动状态 

　　雷诺试验意义： 

　　其一是揭示了粘性流体存在两种截然不同的流动状态，即层流状态和紊流状态，如图当管内的整个流场呈一簇互相平行的流线，这种流动状态称为层流（或片流）。当管内的流速增大到上临界流速时，流体质点作复杂的无规则的运动，这种流动状态称为紊流（或湍流）。其二是雷诺试验揭示了沿程损失和管内平均流速之间的关系，即：hf=kvn 。式中k为系数，n为指数，均由实验确定。实验结果证明：当v＜vcr时,n1=1，即层流中的沿程损失与平均流速的一次方成正比；当v＞vc’r时，n2=1.75～2，即紊流中的沿程损失与平均流速的1.75～2次方成正比。其三是雷诺试验给出了判别流动状态的准则数——雷诺数。

　　流态的判别

　　在工程实际中，一般取圆管的临界雷诺数Recr＝2000。当Re≤2000时，流动为层流；当Re＞2000时，即认为流动是紊流。

　　[2]沿程损失和平均流速的关系

　　哈根1839年进行的管流实验验证了雷诺实验的正确性，并给出了沿程损失和平均流速的关系。

　　沿程损失和平均流速的关系

　　在对数坐标中

lghf=lgk+nlg

　　故沿程损失和平静流速的关系可表示为　hf=kn

　　式中k为系数，n为指数，均由实验确定。