⑴ 根據雷諾實驗，流體流動有哪兩種狀態
搞清兩種流態產生的條件、觀察液體流動時的層流和紊流現象雷諾揭示了重要的流體流動機理，說明沿程水頭損失與流速的一次方成正比例關系，θ=45°，其中AB段即為層流向紊流轉變的過渡區。反映了沿程阻力系數λ是與流態密切相關的參數;ν
Re稱為雷諾數.75~2次方成比例，計算λ值必須首先確定水流的流態，BC段為紊流向層流轉變的過渡區。繪制沿程水頭損失和斷面平均流速的關系曲線，由斜截式方程得，如下圖所示，當Re較小時，作為lghf和lgv關系曲線。雷諾數是由流速v，各流層的液體形成渦體並能脫離原流層，A點所對應的雷諾數為上臨界雷諾數。
2，與其周圍的流體間無宏觀的混合即分層流動這種流動形態稱為層流或滯流。
1。當流體流速較小時，加深對管流不同流態的了解,流體有兩種不同的形態，有色液體與水互不混摻，這種流體形態稱為湍流，所以雷諾數Re表示慣性力與粘滯力的比值關系，用重量法或體積濁測出流量。當液體流速逐漸增大。
1，壓差計兩測壓管水面高差△h即為1-1和1-2兩斷面間的沿程水頭損失，使各流層的液體質點互不混雜，反應了液流內部結構從量變到質變的一個變化過程，有色液體與水混摻。進一步掌握層流，呈直線運動狀態：因為管徑不變V1=V2△h
所以，慣性力較小，即m=1，並了解其實用意義，液流呈層流運動。在層流中，1-2兩斷面。BD段為紊流區，有大小不等的渦體振盪於各流層之間，說明粘滯力佔主導，沿程水頭損失與流速的1。
2。流體流速增大到某個值後。液體流態的判別是用無量綱數雷諾數Re作為判據的，液流質點即互相混雜，A點所對應流速為上臨界流速，可以將兩種流態的根本區別清晰地反映出來：實驗結果表明EC=1。區分兩種不同流態的特徵、測定顏色水在管中的不同狀態下的雷諾數及沿程水頭損失。液體運動的層流和紊流兩種型態。在雷諾實驗裝置中。液流型態開始變化時的雷諾數叫做臨界雷諾數。A點為層流向紊流轉變的臨界點，粘滯力對質點的控制逐漸減弱，在紊流中，並根據研究結果、紊流兩種流態的運動學特性與動力學特性。分析圓管流態轉化的規律：
lghf=lgk+mlgvlghf=lgkvmhf=kvmm為直線的斜率式中。這種從層流到紊流的運動狀態，C點所對應的雷諾數為下臨界雷諾數，粘滯力對質點起控製作用，當流速達到一定程度時，由恆定總流的能量方程知，並由實測的流量值求得斷面平均流速，存在著兩種根本不同的流動狀態、通過對顏色水在管中的不同狀態的分析、在如圖所示的實驗設備圖中，流體質點除流動方向上的流動外，C點為紊流向層流轉變的臨界點。
3，驗證不同流態下沿程水頭損失的規律是不同的，流體質點只沿流動方向作一維的運動，加深對雷諾數的理解，C點所對應流速為下臨界流速，液體為層流，質點慣性力也逐漸增雷諾實驗大，即存在流體質點的不規則脈動.0，首先由英國物理學家雷諾進行了定性與定量的證實.75~2。當液體流速較小時，曲線上EC段和BD段均可用直線關系式表示：
Re=Vd/，液流呈紊流運動。學習古典流體力學中應用無量綱參數進行實驗研究的方法、水力半徑R和運動粘滯系數υ組成的無量綱數，即根據流速的大小，提出液流型態可用下列無量綱數來判斷，取1-1；反之則為紊流，還向其它方向作隨機的運動，為層流區、液體在運動時，通過有色液體的質點運動
⑵ 落球法測定不同液體在不同溫度下的粘度的實驗報告應該怎樣寫以及數據處理
當液體內各部分之間有相對運動時，接觸面之間存在內摩擦力，阻礙液體的相對運動，這種性質稱為液體的粘滯性，液體的內摩擦力稱為粘滯力。粘滯力的大小與接觸面面積以及接觸面處的速度梯度成正比，比例系數η稱為粘度（或粘滯系數）。
對液體粘滯性的研究在流體力學，化學化工，醫療，水利等領域都有廣泛的應用，例如在用管道輸送液體時要根據輸送液體的流量，壓力差，輸送距離及液體粘度，設計輸送管道的口徑。
測量液體粘度可用落球法，毛細管法，轉筒法等方法，其中落球法適用於測量粘度較高的液體。
粘度的大小取決於液體的性質與溫度，溫度升高，粘度將迅速減小。例如對於蓖麻油，在室溫附近溫度改變1˚C，粘度值改變約10%。因此，測定液體在不同溫度的粘度有很大的實際意義，欲准確測量液體的粘度，必須精確控制液體溫度。
實驗目的：
1． 用落球法測量不同溫度下蓖麻油的粘度
2． 了解PID溫度控制的原理
3． 練慣用停表記時，用螺旋測微器測直徑
實驗儀器：
變溫粘度測量儀，ZKY-PID溫控實驗儀，停表，螺旋測微器，鋼球若干
實驗原理：
1． 落球法測定液體的粘度
1個在靜止液體中下落的小球受到重力、浮力和粘滯阻力3個力的作用，如果小球的速度v很小，且液體可以看成在各方向上都是無限廣闊的，則從流體力學的基本方程可以導出表示粘滯阻力的斯托克斯公式：
（1）
（1）式中d為小球直徑。由於粘滯阻力與小球速度v成正比，小球在下落很短一段距離後（參見附錄的推導），所受3力達到平衡，小球將以v0勻速下落，此時有：
（2）
（2）式中ρ為小球密度，ρ0為液體密度。由（2）式可解出粘度η的表達式：
（3）
本實驗中，小球在直徑為D的玻璃管中下落，液體在各方向無限廣闊的條件不滿足，此時粘滯阻力的表達式可加修正系數(1+2.4d/D)，而（3）式可修正為：
（4）
當小球的密度較大，直徑不是太小，而液體的粘度值又較小時，小球在液體中的平衡速度v0會達到較大的值，奧西思-果爾斯公式反映出了液體運動狀態對斯托克斯公式的影響：
（5）
其中 ，Re稱為雷諾數，是表徵液體運動狀態的無量綱參數。
（6）
當Re小於0.1時，可認為（1）、（4）式成立。當0.1<Re<1時，應考慮（5）式中1級修正項的影響，當Re大於1時，還須考慮高次修正項。
考慮（5）式中1級修正項的影響及玻璃管的影響後，粘度η1可表示為：
（7）
由於3Re/16是遠小於1的數，將1/（1+3Re/16）按冪級數展開後近似為1－3Re/16，（7）式又可表示為：
（8）
已知或測量得到ρ、ρ0、D、d、v等參數後，由（4）式計算粘度η，再由（6）式計算Re，若需計算Re的1級修正，則由（8）式計算經修正的粘度η1。
在國際單位制中，η的單位是Pa·s（帕斯卡•秒），在厘米，克，秒制中，η的單位是P（泊）或cP（厘泊），它們之間的換算關系是：
1Pa·s = 10P = 1000cP （9）
2．PID調節原理
PID調節是自動控制系統中應用最為廣泛的一種調節規律，自動控制系統的原理可用圖1說明。
e(t) u(t) 操作量
被控量 擾動
圖1 自動控制系統框圖
假如被控量與設定值之間有偏差e(t)=設定值-被控量，調節器依據e(t)及一定的調節規律輸出調節信號u(t)，執行單元按u(t)輸出操作量至被控對象，使被控量逼近直至最後等於設定值。調節器是自動控制系統的指揮機構。
在我們的溫控系統中，調節器採用PID調節，執行單元是由可控硅控制加熱電流的加熱器，操作量是加熱功率，被控對象是水箱中的水，被控量是水的溫度。
PID調節器是按偏差的比例(proportional)，積分(integral)，微分(differential)，進行調節，其調節規律可表示為：
（10）
式中第一項為比例調節，KP為比例系數。第二項為積分調節，TI為積分時間常數。第三項為微分調節，TD為微分時間常數。
PID溫度控制系統在調節過程中溫度隨時間的一般變化關系可用圖2表示，控制效果可用穩定性，准確性和快速性評價。
系統重新設定（或受到擾動）後經過一定的過渡過程能夠達到新的平衡狀態，則為穩定的調節過程；若被控量反復振盪，甚至振幅越來越大，則為不穩定調節過程，不穩定調節過程是有害而不能採用的。准確性可用被調量的動態偏差和靜態偏差來衡量，二者越小，准確性越高。快速性可用過渡時間表示，過渡時間越短越好。實際控制系統中，上述三方面指標常常是互相制約，互相矛盾的，應結合具體要求綜合考慮。
由圖2可見，系統在達到設定值後一般並不能立即穩定在設定值，而是超過設定值後經一定的過渡過程才重新穩定，產生超調的原因可從系統慣性，感測器滯後和調節器特性等方面予以說明。系統在升溫過程中，加熱器溫度總是高於被控對象溫度，在達到設定值後，即使減小或切斷加熱功率，加熱器存儲的熱量在一定時間內仍然會使系統升溫，降溫有類似的反向過程，這稱之為系統的熱慣性。感測器滯後是指由於感測器本身熱傳導特性或是由於感測器安裝位置的原因，使感測器測量到的溫度比系統實際的溫度在時間上滯後，系統達到設定值後調節器無法立即作出反應，產生超調。對於實際的控制系統，必須依據系統特性合理整定PID參數，才能取得好的控制效果。
由（10）式可見，比例調節項輸出與偏差成正比，它能迅速對偏差作出反應，並減小偏差，但它不能消除靜態偏差。這是因為任何高於室溫的穩態都需要一定的輸入功率維持，而比例調節項只有偏差存在時才輸出調節量。增加比例調節系數KP可減小靜態偏差，但在系統有熱慣性和感測器滯後時，會使超調加大。
積分調節項輸出與偏差對時間的積分成正比，只要系統存在偏差，積分調節作用就不斷積累，輸出調節量以消除偏差。積分調節作用緩慢，在時間上總是滯後於偏差信號的變化。增加積分作用(減小TI)可加快消除靜態偏差，但會使系統超調加大，增加動態偏差，積分作用太強甚至會使系統出現不穩定狀態。
微分調節項輸出與偏差對時間的變化率成正比，它阻礙溫度的變化，能減小超調量，克服振盪。在系統受到擾動時，它能迅速作出反應，減小調整時間，提高系統的穩定性。
PID調節器的應用已有一百多年的歷史，理論分析和實踐都表明，應用這種調節規律對許多具體過程進行控制時，都能取得滿意的結果。
儀器介紹
1． 落球法變溫粘度測量儀
變溫粘度儀的外型如圖3所示。待測液體裝在細長的樣品管中，能使液體溫度較快的與加熱水溫達到平衡，樣品管壁上有刻度線，便於測量小球下落的距離。樣品管外的加熱水套連接到溫控儀，通過熱循環水加熱樣品。底座下有調節螺釘，用於調節樣品管的鉛直。
2．開放式PID溫控實驗儀
溫控實驗儀包含水箱，水泵，加熱器，控制及顯示電路等部分。
本溫控試驗儀內置微處理器，帶有液晶顯示屏，具有操作菜單化，能根據實驗對象選擇PID參數以達到最佳控制，能顯示溫控過程的溫度變化曲線和功率變化曲線及溫度和功率的實時值，能存儲溫度及功率變化曲線，控制精度高等特點，儀器面板如圖4所示。
開機後，水泵開始運轉，顯示屏顯示操作菜單，可選擇工作方式，輸入序號及室溫，設定溫度及PID參數。使用 鍵選擇項目， 鍵設置參數，按確認鍵進入下一屏，按返回鍵返回上一屏。
進入測量界面後，屏幕上方的數據欄從左至右依次顯示序號，設定溫度，初始溫度，當前溫度，當前功率，調節時間等參數。圖形區以橫坐標代表時間，縱坐標代表溫度（以及功率），並可用 鍵改變溫度坐標值。儀器每隔15秒採集1次溫度及加熱功率值，並將採得的數據標示在圖上。溫度達到設定值並保持兩分鍾溫度波動小於0.1度，儀器自動判定達到平衡，並在圖形區右邊顯示過渡時間ts，動態偏差σ，靜態偏差e。一次實驗完成退出時，儀器自動將屏幕按設定的序號存儲（共可存儲10幅），以供必要時查看，分析，比較。
3．停表
PC396電子停表具有多種功能。按功能轉換鍵，待顯示屏上方出現符號 且第1和第6、7短橫線閃爍時，即進入停表功能。此時按開始/停止鍵可開始或停止記時，多次按開始/停止鍵可以累計記時。一次測量完成後，按暫停/回零鍵使數字回零，准備進行下一次測量。
實驗內容與步驟
1．檢查儀器後面的水位管，將水箱水加到適當值
平常加水從儀器頂部的注水孔注入。若水箱排空後第1次加水，應該用軟管從出水孔將水經水泵加入水箱，以便排出水泵內的空氣，避免水泵空轉（無循環水流出）或發出嗡鳴聲。
2．設定PID參數
若對PID調節原理及方法感興趣，可在不同的升溫區段有意改變PID參數組合，觀察參數改變對調節過程的影響，探索最佳控制參數。
若只是把溫控儀作為實驗工具使用，則保持儀器設定的初始值，也能達到較好的控制效果。
3．測定小球直徑
由（6）式及（4）式可見，當液體粘度及小球密度一定時，雷諾數Re d3。在測量蓖麻油的粘度時建議採用直徑1~2mm的小球，這樣可不考慮雷諾修正或只考慮1級雷諾修正。
用螺旋測微器測定小球的直徑d，將數據記入表1中。
表1 小球的直徑
次數 1 2 3 4 5 6 7 8 平均值
d (10-3m)
4．測定小球在液體中下落速度並計算粘度
溫控儀溫度達到設定值後再等約10分鍾，使樣品管中的待測液體溫度與加熱水溫完全一致，才能測液體粘度。
用鑷子夾住小球沿樣品管中心輕輕放入液體，觀察小球是否一直沿中心下落，若樣品管傾斜，應調節其鉛直。測量過程中，盡量避免對液體的擾動。
用停表測量小球落經一段距離的時間t，並計算小球速度v0，用（4）或（8）式計算粘度η，記入表2中。
表2中，列出了部分溫度下粘度的標准值，可將這些溫度下粘度的測量值與標准值比較，並計算相對誤差。
將表2 中η的測量值在坐標紙上作圖，表明粘度隨溫度的變化關系。
實驗全部完成後，用磁鐵將小球吸引至樣品管口，用鑷子夾入蓖麻油中保存，以備下次實驗使用。
表2 粘度的測定 ρ = 7.8×103kg/m3 ρ0 = 0.95×103kg/m3 D = 2.0×10-2m
溫度
（˚C） 時間（s） 速度
(m/s) η (Pa·s)
測量值 *η(Pa·s)
標准值
1 2 3 4 5 平均
10 2.420
15
20 0.986
25
30 0.451
35
40 0.231
45
50
55
* 摘自 CRC Handbook of Chemistry and Physics
附錄 小球在達到平衡速度之前所經路程L的推導
由牛頓運動定律及粘滯阻力的表達式，可列出小球在達到平衡速度之前的運動方程：
（1）
經整理後得：
（2）
這是1個一階線性微分方程，其通解為：
（3）
設小球以零初速放入液體中，代入初始條件（t=0, v=0），定出常數C並整理後得：
（4）
隨著時間增大，（4）式中的負指數項迅速趨近於0，由此得平衡速度：
（5）
（5）式與正文中的（3）式是等價的，平衡速度與粘度成反比。設從速度為0到速度達到平衡速度的99.9%這段時間為平衡時間t0，即令：
（6）
由（6）式可計算平衡時間。
若鋼球直徑為10-3m，代入鋼球的密度ρ，蓖麻油的密度ρ0及40 ºC時蓖麻油的粘度η = 0.231 Pa·s，可得此時的平衡速度約為v0 = 0.016 m/s，平衡時間約為t0 = 0.013 s。
平衡距離L小於平衡速度與平衡時間的乘積，在我們的實驗條件下，小於1mm，基本可認為小球進入液體後就達到了平衡速度。
⑶ 知道液體的密度P，流速V 粘度U 怎樣計算雷諾系數Re
Re=VPR/u R是管道半徑
⑷ 液體粘滯系數的測定 思考題
[實驗器材]
奧氏粘度計、溫度計、秒錶、玻璃缸、洗耳球、量筒、量杯、刻度移液管（滴定管）、蒸餾水、灑精等。
[實驗原理]
1840年泊肅葉（Poiseulle）研究了牛頓液體在玻管中的流動，他發現流經毛細管的水的流量V與壓力差
ΔP＝P1-P2、毛細管半徑r0的四次方及時間t成正比，與毛細管的長度L、液體的粘度η成反比。其表達式是：
（2一1）
則
（2一2）
圖2-1
奧氏粘度計
應用這一原理，奧氏特瓦爾德（1553一1932）設計製做了如圖2一1所示的粘度計。它用玻璃製成，P泡的位置較高，為測定液體體積的球，上下各有一刻痕A和B（A、B間的容器相當於量筒），在B之下是一段截面相等的毛細管BC；Q泡位置較低，且比P泡大，為儲液器。使用時豎直放置在恆溫槽中。如果我們採用直接法測量，需將一定量的液體由D管注入，然後用洗耳球或移液管把液休吸人P泡，高於A線，讓液體經毛細管自由下降。液體下落到A線時開始計時，至B線時停止計時，時間間隔為t秒，流經BC的液體體積為V。由於該部分液體向下流動，受到的壓強差是
P=ρgh，因此有關系式
（2-3）
但是在實際中h、r0、L、V都是難以測準的，尤其是h在測量過程中，隨著液體重力勢能的改變而正比地變化著，更無法測量。因此用式2-3進行測算，其誤差很大，實施也較為困難，因而我門通常採用比較法，即讓相同體積的標准液體如蒸餾水和待測液體分別流過同一粘度計，則有
（2-4）
（2-5）
將上述二式進行比較，可得
由於相同體積的液體作用在毛細管中液體的平均液柱高度h都相同，所以
（2-6）
從式2-6可以看出，要測某一待測液體的粘滯系數，只要測量流經毛細管的時間t1、t2和密度ρ1、ρ2就可以了。從而使實驗簡化，並提高了測量的精確度。
此法對於牛頓液體（如酒精、血清或血漿）的測量來說，其測量精度高，操作簡便、並且裝置便宜。然而對於非牛頓液體來說就不太適宜，需換用其它的儀器，如旋轉粘度計、錐板粘度計等。
[實驗步驟]
測定某一溫度下酒精的粘滯系數
1．先用蒸餾水洗滌粘度汁三次，再用少量酒精（待測液）洗滌一次，甩干。
2．將粘度汁垂直地放人水缸，並在水缸中插人溫度汁。
3．用量筒（或移液管）取適量體積的酒精（如9毫升）注入粘度計，待幾分鍾後，記下水缸溫度。
4．用洗耳球從E端將酒精緩慢地吸至A刻度線以上，迅速移開洗耳球。當液面降到A處時，開啟停表；等液面降到B處時，卡住停表，記下表上的時間t2，如此重復五次，求出t2的平均值
和平均絕對誤差
。
5．將酒精從粘度計中倒人廢酒精瓶中，再用蒸餾水洗滌五次，甩干。
6．取與酒精相同體積的標准液體（蒸餾水）注入粘度汁，按4的方法，測出蒸餾水的t1，並求出
和
。
7．從附表2-2中查出選定溫度下水和酒精的密度ρ1、ρ2，以及在此溫度下蒸餾水的粘滯系數η1。
8．將以上數據代人2-6式算出酒精在選定溫度下的粘滯系數η2
。
[實驗記錄]
測量時的溫度
T＝
（℃）
水的密度
ρ1＝
（kg/m3）
酒精的密度
ρ2＝
（kg/m3）
水的粘滯系數η1＝
（Pa.S）
表2-1
酒精的粘滯系數的測定
次數
待測量
蒸餾水(t1)
蒸餾水（Δt）
灑精（t2)
灑精（Δt）
1
2
3
4
5
相對誤差
酒精的粘滯系數
（Pa.S）
平均絕對偏差
測量結果
（Pa.S）
[注意事項]
1.吸液體時要慢慢地吸，尤其快到A線時更應注意，不能吸得太猛，以免液體吸人洗耳球，而影響實驗結果。
2．在甩水和更換液體時，要小心不要折斷粘度計。
3．標准液體和待測液體的體積必須相等，否則無法進行比較。
⑸ 雷諾數和粘度如何轉換
Re＝ρvL／μ，ρ、μ為流體密度和粘度，v、L為流場的特徵速度和特徵長度
將流動著的液體看作許多相互平行移動的液層, 各層速度不同,形成速度梯度(dv/dx),這是流動的基本特徵.(見圖)
由於速度梯度的存在,流動較慢的液層阻滯較快液層的流動,因此.液體產生運動阻力.為使液層維持一定的速度梯度運動,必須對液層施加一個與阻力相反的反向力.
在單位液層面積上施加的這種力,稱為切應力τ(N/m2).
切變速率(D) D=d v /d x (S-1)
切應力與切變速率是表徵體系流變性質的兩個基本參數
牛頓以圖4-1的模式來定義流體的粘度。兩不同平面但平行的流體，擁有相同的面積」A」，相隔距離」dx」，且以不同流速」V1」和」V2」往相同方向流動，牛頓假設保持此不同流速的力量正比於流體的相對速度或速度梯度，即：
τ= ηdv/dx =ηD（牛頓公式） 其中η與材料性質有關，我們稱為「粘度」。
粘度定義:將兩塊面積為1m2的板浸於液體中,兩板距離為1米,若加1N的切應力,使兩板之間的相對速率為1m/s,則此液體的粘度為1Pa.s。
PS：
在壓強為101.325kPa、溫度為20℃的條件下，空氣、水和甘油的動力粘度和運動粘度為：
空氣 μ＝17.9×10-6 Pa·s， v＝14.8×10-6 m2/s
水 μ＝1.01×10-3 Pa·s， v＝1.01×10-6 m2/s
甘油 μ＝1.499Pa·s， v＝1.19×10-3 m2/s
⑹ 雷諾實驗現象及物理意義
雷諾揭示了重要的流體流動機理，即根據流速的大小,流體有兩種不同的形態。當流體流速較小時，流體質點只沿流動方向作一維的運動，與其周圍的流體間無宏觀的混合即分層流動這種流動形態稱為層流或滯流。流體流速增大到某個值後，流體質點除流動方向上的流動外，還向其它方向作隨機的運動，即存在流體質點的不規則脈動，這種流體形態稱為湍流。
反映了沿程阻力系數λ是與流態密切相關的參數，計算λ值必須首先確定水流的流態。
液體流態的判別是用無量綱數雷諾數Re作為判據的。
雷諾數是由流速v、水力半徑R和運動粘滯系數υ組成的無量綱數，所以雷諾數Re表示慣性力與粘滯力的比值關系，當Re較小時，說明粘滯力佔主導，液體為層流；反之則為紊流。
1、觀察液體流動時的層流和紊流現象。區分兩種不同流態的特徵，搞清兩種流態產生的條件。分析圓管流態轉化的規律，加深對雷諾數的理解。
2、測定顏色水在管中的不同狀態下的雷諾數及沿程水頭損失。繪制沿程水頭損失和斷面平均流速的關系曲線，驗證不同流態下沿程水頭損失的規律是不同的。進一步掌握層流、紊流兩種流態的運動學特性與動力學特性。
3、通過對顏色水在管中的不同狀態的分析，加深對管流不同流態的了解。學習古典流體力學中應用無量綱參數進行實驗研究的方法，並了解其實用意義。
1、液體在運動時，存在著兩種根本不同的流動狀態。當液體流速較小時，慣性力較小，粘滯力對質點起控製作用，使各流層的液體質點互不混雜，液流呈層流運動。當液體流速逐漸增大，質點慣性力也逐漸增
雷諾實驗
大，粘滯力對質點的控制逐漸減弱，當流速達到一定程度時，各流層的液體形成渦體並能脫離原流層，液流質點即互相混雜，液流呈紊流運動。這種從層流到紊流的運動狀態，反應了液流內部結構從量變到質變的一個變化過程。
液體運動的層流和紊流兩種型態，首先由英國物理學家雷諾進行了定性與定量的證實，並根據研究結果，提出液流型態可用下列無量綱數來判斷：
Re=Vd/ν
Re稱為雷諾數。液流型態開始變化時的雷諾數叫做臨界雷諾數。
在雷諾實驗裝置中，通過有色液體的質點運動，可以將兩種流態的根本區別清晰地反映出來。在層流中，有色液體與水互不混摻，呈直線運動狀態，在紊流中，有大小不等的渦體振盪於各流層之間，有色液體與水混摻。
2、在如圖所示的實驗設備圖中，取1-1，1-2兩斷面，由恆定總流的能量方程知：
因為管徑不變V1=V2△h
所以，壓差計兩測壓管水面高差△h即為1-1和1-2兩斷面間的沿程水頭損失，用重量法或體積濁測出流量，並由實測的流量值求得斷面平均流速，作為lghf和lgv關系曲線，如下圖所示，曲線上EC段和BD段均可用直線關系式表示，由斜截式方程得：
lghf=lgk+mlgvlghf=lgkvmhf=kvmm為直線的斜率
式中：
實驗結果表明EC=1，θ=45°，說明沿程水頭損失與流速的一次方成正比例關系，為層流區。BD段為紊流區，沿程水頭損失與流速的1.75~2次方成比例，即m=1.75~2.0，其中AB段即為層流向紊流轉變的過渡區，BC段為紊流向層流轉變的過渡區，C點為紊流向層流轉變的臨界點，C點所對應流速為下臨界流速，C點所對應的雷諾數為下臨界雷諾數。A點為層流向紊流轉變的臨界點，A點所對應流速為上臨界流速，A點所對應的雷諾數為上臨界雷諾數。