測(cè)定翼型上的壓強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn)

1、測(cè)定翼型上的壓強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書空氣動(dòng)力學(xué)與風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室2007年6月細(xì)金屬管接多管壓力計(jì)上各相應(yīng)支管(1)測(cè)定翼型上的壓強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 熟悉測(cè)定物體表面壓強(qiáng)分布的方法2 測(cè)定給定迎角下，翼型上的壓強(qiáng)分布 二、基本原理：測(cè)定物體表面壓強(qiáng)分布的意義有以下幾方面；首先有了壓強(qiáng)分布圖，就知道 了物體上各部分的載荷分布，這是強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)的基本數(shù)據(jù)，其次，這又有助于了 解氣流繞過(guò)物體時(shí)的物理特性，如何判斷激波，分離點(diǎn)位置等。在某些風(fēng)洞中（例 如在二維風(fēng)洞中，模型緊夾在兩壁間，不便函于裝置天平），全靠壓強(qiáng)分布圖來(lái)間接推算出作用在機(jī)翼上的升力或力矩。測(cè)定壓強(qiáng)分布的模型構(gòu)造如下： 在物體表面上各測(cè)點(diǎn)垂

2、直鉆一小 孔，小孔底與埋置在模型內(nèi)部的細(xì)金屬 管相通，小管的一端伸出物體外（見圖1），然后再通過(guò)細(xì)橡皮管與多管壓力 計(jì)上各支管相接，各測(cè)壓孔與多管壓力 計(jì)上各支管都編有號(hào)碼，于是根據(jù)各支 管內(nèi)的液面升降高度，立刻就可判斷出 各測(cè)點(diǎn)的壓強(qiáng)分布。多管壓力計(jì)的原理與普通壓力計(jì)相 同，只是把多管子裝在同一架子上而 已，這樣就可同時(shí)看出很多點(diǎn)的壓強(qiáng)分 布情況，為了提高量度的準(zhǔn)確性，排管 架的傾斜度可任意改變。通常壓強(qiáng)分布都以一無(wú)量綱系數(shù)表示，其定義為：-R - P 期 1Pi 二 丄V2 2來(lái)流的靜壓。1 2八來(lái)流的動(dòng)壓。翼面上各測(cè)點(diǎn)的壓強(qiáng)分布:-P-M 1 Pi 二1 PV2 Ahk _2收縮段風(fēng)速管

3、實(shí)驗(yàn)段機(jī)翼模型擴(kuò)散段實(shí)驗(yàn)時(shí)，模型安裝如圖所示，風(fēng)速管的靜壓孔、總壓孔、以及翼面上各測(cè)點(diǎn) 的靜壓孔，分別用橡皮管連到多管壓力計(jì)上。于是,P -p（ho -hk）sin1 22 ?V 二：；，'（ho hk）s inhi為多管壓力計(jì)上翼面上各靜壓管的液柱高度。 ho為多管壓力計(jì)上風(fēng)速管靜壓管的液柱高度。 hk為多管壓力計(jì)上風(fēng)速管總壓管的液柱高度。為風(fēng)速管修正系數(shù)。為多管壓力計(jì)所使用的液體重度（公斤/米3）©為多管壓力計(jì)的傾斜角hk多管壓力計(jì)圖2三、實(shí)驗(yàn)步驟:1. 調(diào)節(jié)多管壓力計(jì)的傾斜角©，為方便 起見，令© =30 °2. 記錄翼弦長(zhǎng)度，調(diào)節(jié)翼型迎角

4、位置。3記錄多管壓力計(jì)的液體重度丫，風(fēng)速 管修正系數(shù)E。4. 記下當(dāng)日大氣壓及室溫，由表和曲線查出空氣密度p及運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)V。5. 調(diào)整多管壓力計(jì)液柱的高低，記下初讀數(shù) hi初。6. 開風(fēng)洞調(diào)到所需的風(fēng)速。7. 當(dāng)多管壓力計(jì)穩(wěn)定后，記下末讀數(shù) hi末。8. 關(guān)閉風(fēng)洞，整理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。將記錄交老師檢查。9. 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告。四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求:1. 計(jì)算出來(lái)流風(fēng)速及流場(chǎng)的雷諾數(shù)Reu b Re 二其中：b為翼型弦長(zhǎng)。2. 計(jì)算出給定迎角下，翼面上各測(cè)點(diǎn)的壓強(qiáng)系數(shù)，在坐標(biāo)紙上畫出Pi二f（Xj ,用曲線板連成光滑曲線。3作P = f （X）曲線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）圖上橫坐標(biāo)位置是模

5、型樣板上所標(biāo)出的測(cè)壓孔位置在橫坐標(biāo)上的投影，所 以必須在圖上用樣板畫出翼型形狀，標(biāo)出測(cè)壓孔位置。（2）縱坐標(biāo)P，一般向上為負(fù)，向下為正，要標(biāo)出刻度。（3）前駐點(diǎn)處P =1，有時(shí)駐點(diǎn)處沒有測(cè)壓孔，算出 Pi的數(shù)據(jù)中，沒有P =1的 點(diǎn)，但作圖時(shí)應(yīng)把此點(diǎn)畫出來(lái)。（4）根據(jù)庫(kù)塔儒可夫斯基后緣條件，當(dāng)后緣角不為零時(shí)，后緣處必為駐點(diǎn)P = 1， 但實(shí)際上后緣處 是不大的正值，約為0.1;大迎角時(shí)也可能是負(fù)值，因?yàn)閷?shí) 際上氣流是有粘性的，邊界層內(nèi)的氣流順流而下，形成尾流區(qū)。后緣處上下 翼面的壓強(qiáng)是相等的，后緣處壓強(qiáng)系數(shù)曲線封閉。不封閉是因?yàn)闇y(cè)量點(diǎn)不夠 密的緣故。（5）應(yīng)在圖上注明實(shí)驗(yàn)時(shí)所用翼型的編號(hào)，迎角，以及雷諾數(shù)。五、思考題：1. 如何根據(jù)壓強(qiáng)分布，判斷