扰流圆柱体表面压力测定实验

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1、教学实验2010小型气动力学装置指导书哈尔滨市鸿润教学试验设备厂电话：0451-55100010网址：www.jxsysb.cn邮箱：hongrunjiaoxue@163.com12实验一绕流圆柱体表面压力分布测定一、实验目的（1）学习测量流体绕流物体时物体表面压力分布的方法。（2）通过实验了解实际流体绕圆柱体流动时，其表面压力分布的情况并与理想流体的压力分布相比较。二、实验原理理想流体平行流绕圆柱体流动时，圆柱体表面的速度分布规律是Vr=0Vθ=－2V∞sinθ由伯努利方程，圆柱体表面上任一点的压力P可写为由此可得我们定义无因次压力系数为对于理想流体绕圆柱体流

2、动，其无因次压力系数而对于实际气体由于粘性的存在，当其绕圆柱体流动时，气流不能完全同理想流体那样贴附在圆柱表面，气流在圆柱体后面将发生分离和产生旋涡，形成旋涡区。这样，破坏了圆柱体前后压力分布的对称性，形成了压差阻力。实际气体的压力分布可以通过实验测得。其压力系数其中：─无穷远处流体速度[m/s]─气流来流总压P0测量值（表压）[Pa]─气流来流静压P∞测量值（表压）[Pa]─圆柱体表面上某一点压力P1的测量值（表压）[Pa]12ρ─气体的密度[kg/m3]实验条件下的雷诺数为其中：D─圆柱体直径[m]ν─气流运动粘性系数[m/s]ν=μ／ρ对空气μ=1.72×

3、10-5（1+0.0028t-0.00005t2）[]t为气流温度[℃]三、实验设备图一、绕流圆柱体实验装置简图（测压计未示出）实验风洞为吸气式风洞。它是由一台风机将空气经过收敛段、工作段、过渡段，最后通过风机排入大气。在工作段内可得到平行均匀的气流。调节风机出口的风门，可以改变气流速度。在工作段内装有速度测针一根，可以测得h0和h∞（或h0－h∞和h∞）。实验时，将实验用的圆柱体装入工作段内。在此圆柱体上沿圆周表面开有24个测压小孔，并在端部引出其测压管。将测压管与多管倾斜压力计相连，就可测得圆柱体表面的压力分布。四、实验步骤（1）熟悉实验设备各部分的作用与调

4、节方法，记下有关数据。12（2）将多管压力计的水平泡调到中心位置。检查各压力管内有否气泡，应排出气泡使各压力管的液柱高度齐平。将单管倾斜压力计的水平泡调到中心，并使液面为零。（3）将速度测针的测静压的接管通过三通，一端与多管压力计的一支管相连，以测得来流静压h∞；另一端与单管倾斜压力计的（－）端相接，而测针测总压的接管与单管倾斜压力计的（+）端相连，这样测得来流动压（h0－h∞）。（4）开启风机，记下（h0－h∞）、h∞和h1各值，同时记下多管压力计中通大气管的液面值。（参考零位值）。h∞和h1与此零位值得差值即为h∞和h1。（5）改变风机的风量，再次测量此风量

5、下的h0－h∞和h1值。需注意的是，风量应逐渐增加，不要使测压管内水面超过管顶，以免引起测压管内产生气泡而影响正常实验。（6）记下大气压力和温度。（7）实验完毕后，关闭风机。五、实验报告（1）实验数据整理（表1）（2）画出=f(θ)曲线图，并与理想流体的压力系数曲线相比较。实验数据整理实验段长=[m]；大气压力P0=[N/m2]；圆柱体直径D=[m]实验段宽=[m]；室温t=[℃]；空气运动粘度ν=[m/s]实验段高=[m]；气体密度ρ=[kg/m3]表一序号θⅠⅡh1－h∞h1－h∞123456712891011121314151617181920212223

6、24实验二绕流机翼表面的压力分布测定一、实验目的（1）学习测量流体绕流机翼时机翼表面压力分布的方法。（2）测定在不同冲角下机翼的表面压力分布。二、实验原理将机翼置于均匀定常的气流中，在机翼的表面可以测得其压力分布。测定实际流体绕机翼的压力分布具有很大的实际意义，因为压力分布反映了机翼的真实绕流特性。由压力分布曲线可以得到此机翼的升力系数和机翼表面的速度分布。机翼表面力分布常用无因次压力系数来表示。即12其中：─无穷远处流体速度[m/s]─气流来流总压P0测量值（表压）[Pa]─气流来流静压P∞测量值（表压）[Pa]─机翼表面上某一点压力P1的测量值（表压）[Pa

7、]ρ─气体的密度[kg/m3]实验条件下的雷诺数为其中：b─机翼的弦长[m]ν─气流运动粘性系数[m/s]ν=μ／ρ对空气μ=1.72×10-5（1+0.0028t-0.00005t2）[]t为气流温度[℃]三、实验设备图二、绕流机翼实验装置简图（测压计未示出）实验风洞为吸气式风洞。它是由一台风机将空气经过收敛段、工作段、过渡段，最后通过风机排入大气。在工作段内可得到平行均匀的气流。调节风机出口的风门，可以改变气流速度。在工作段内装有速度测针一根，可以测得h0和h∞（或h0－h∞和h∞）。12实验时，将实验用的机翼模型装入工作段内。在此机翼上沿翼型表面开有24个

8、测压小孔，并在端部引出其