1、觀察流體在管內流動的不同流型。
2、測定下臨界雷諾數rec。
流體流動有三種不同型態，即層流（或稱滯流，laminar flow）、過渡流（transitional flow）和湍流（或稱紊流，turbulent flow）。這一現象最早是由雷諾（reynolds）於2023年發現的。流體作層流流動時，流體質點作平行於管軸的直線運動，且在徑向無脈動；流體作湍流流動時，流體質點除沿管軸方向作向前運動外，還在徑向作脈動，從而在巨集觀上顯示出紊亂地向各個方向作不規則的運動；過渡流是介於上述兩者之間的一種不穩定流動型態。
流體流動型態可用雷諾準數（re）來定量判斷。雷諾準數是乙個由各影響變數組合而成的無因次數群（因次分析法獲得），故其值不會因採用不同的單位制而不同。但應當注意，數群中各物理量必須採用同一單位制。
若流體在圓管內流動，則雷諾準數可用下式表示：
1）式中：re —雷諾準數，無因次；
d —管子內徑，m；
u —流體在管內的平均流速，m／s；
—流體密度，kg／m3；
μ—流體粘度，pa·s。
流體流動形態轉變時的雷諾數稱為臨界雷諾數。工程上一般認為，流體在直圓管內流動時，當re≤2000（下臨界雷諾數，用rec表示）時為層流；當re>4000（上臨界雷諾數）時為湍流；當re在2000至4000範圍內，流動處於過渡流狀態，可能是層流，也可能是湍流，或者是二者交替出現，要視外界情況而定，一般稱這一雷諾數範圍為過渡區。
式（1）表明，對於一定溫度的流體，在特定的圓管內流動，雷諾準數僅與流體流速有關。本實驗即是通過改變流體在管內的速度，觀察在不同雷諾準數下流體的流動型態。
實驗裝置如圖1所示。主要由玻璃實驗導管、流量計、流量調節閥、低位水槽、迴圈水幫浦、穩壓溢流水槽等部分組成，演示主管路為mm硬質玻璃。
圖1 流體流型演示實驗
1－紅墨水儲槽； 2－溢流穩壓槽； 3－實驗導管； 4－轉子流量計；
5－迴圈幫浦； 6－上水管； 7－溢流回水管； 8－調節閥； 9－儲水槽
實驗前，先將水充滿低位水槽，然後啟動迴圈水幫浦，待水充滿穩壓溢流水槽後，開啟流量調節閥。水由穩壓溢流水槽流經緩衝槽、實驗導管和流量計，最後流回低位貯水槽。水流量的大小，可由流量調節閥調節。
示蹤劑採用紅墨水，它由紅墨水貯瓶經連線管和細孔噴嘴，注入實驗導管。細孔玻璃注射管（或注射針頭）位於實驗導管入口的軸線部位。
注意：實驗用的水應清潔，紅墨水的密度應與水相當，裝置要放置平穩，避免震動
（1）層流流動型態
實驗時，先少許開啟調節閥，將流速調至所需要的值。再調節紅墨水貯瓶的下口旋塞，並作精細調節，使紅墨水的注**速與實驗導管中主體流體的流速相適應，一般略低於主體流體的流速為宜。待流動穩定後，記錄主體流體的流量。
此時，在實驗導管的軸線上，就可觀察到一條平直的紅色細流，好像一根拉直的紅線一樣。
（2）湍流流動型態
緩慢地加大調節閥的開度，使水流量平穩地增大，玻璃導管內的流速也隨之平穩地增大。此時可觀察到，玻璃導管軸線上呈直線流動的紅色細流，開始發生波動。隨著流速的增大，紅色細流的波動程度也隨之增大，最後斷裂成一段段的紅色細流。
當流速繼續增大時，紅墨水進入試驗導管後立即呈煙霧狀分散在整個導管內，進而迅速與主體水流混為—體，使整個管內流體染為紅色，以致無法辨別紅墨水的流線。
1、 流體的流型有哪幾種？你在本實驗中觀察到的現象是什麼？
2、 流型的判斷依據是什麼？
3、 如何測定雷諾數？
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