空氣繞圓柱體流動壓力分布測定

空氣繞圓柱體流淌壓力分布測定22

空氣繞圓柱體流淌壓力分布測定學(xué)習(xí)固體外表壓力的測量方法結(jié)合流體力學(xué),進一步了解平行無環(huán)流繞流圓柱體的特點*(較高要求)與教材給出的理論壓力分布比較,了解實際物體所受的外形阻力的來源柱外表速度分布(1)

u 00u 2u

sin圓柱外表任一點的壓力p依據(jù)Bernoulli方程2pu2p u2g0 g 2g 2(2)引入無量綱壓力系數(shù)c 來表征物體上任p一點的壓力分布ppc p 1u22 〔3〕實際流體具有粘性，Re產(chǎn)生渦流，消滅尾渦區(qū)，破壞圓柱前后壓力的對稱分布，造成壓差阻力。流淌動壓pp0 1u22 (4)(5)

9.81(hh)0 hh分別為來流總壓與靜壓水頭。0 ∞圓柱外表一點的壓力ppp 9.81(hh) 對應(yīng)的壓力系數(shù)ppc

hh (6)

p p p0

hh0 試驗中的空氣發(fā)生比較低速的流淌，可認(rèn)為ReuD式中D為圓柱外直徑。相垂直的方向上引出，圓柱能夠繞自深軸線轉(zhuǎn)θ面架設(shè)皮托管，以測量來流總壓〔流速。安裝皮托管0pp之差0∞0p -p0∞10o記錄一次圓柱外表壓p-p∞Re布〔說明：本裝置僅可測試Re≤5×105的亞臨界流淌〕試驗完畢，停頓風(fēng)機1試驗裝置示意1箱式風(fēng)洞2試驗段3圓柱體4測壓孔5傾斜式微壓計6皮托管7調(diào)整風(fēng)門五數(shù)據(jù)記錄與處理室溫ta 大氣壓強pa 氣運動粘度 m2/s圓柱直徑m D=48×10-3m 來流靜壓壓頭 mmH2O0.46 p

29.81u

ReuD273at a2所示。θo h-h c∞ p010

θo180190

c∞ p2020030210402205023060240702508026090270100280110290120300130310140320150330160340170350如何固定皮托管的尖端對準(zhǔn)來流？如何檢查？長度受到的壓差阻力〔外形阻力〕F p0R為圓柱半徑。但該式不能直接應(yīng)用，由于p=f(θ)很難用簡潔函數(shù)表達。通常用數(shù)值方法求，下式是否正確？F 8R351(h

10i)p i02 i

i1 36測量來流淌、靜壓和外表壓差，想一想如何提高測量精度？力系數(shù)

2平行流繞圓柱壓1——理論壓力系數(shù)2——亞臨界流淌時的壓力系數(shù)3——超臨界流淌時的壓力系數(shù)33一、試驗?zāi)康?/p>

繞圓柱體壓力分布的測定二、試驗原理抱負流體平行繞流圓柱體作無環(huán)量流淌(1)圓柱體外表的速度分布規(guī)律：圓柱體外表上任一點的壓力p，(2cp實際流體平行繞流圓柱體作無環(huán)量流淌(1)實際流體動壓〔2〕圓柱體外表任一點壓力與來流壓力之差壓力系數(shù)三、試驗設(shè)備四、試驗步驟了解試驗風(fēng)洞。安裝皮托管。開啟風(fēng)洞，測量來流的總壓p

p

的差值(h-h

0 ∞)，mmHO。0 ∞ 210°測量一次圓柱體外表pp的差值，mmH

O19∞ 2調(diào)整風(fēng)洞的速度，重復(fù)3、4步驟，測得不同雷6.停機。五、試驗報告記錄以下數(shù)據(jù),計算亞臨界狀況下的u∞

和Re,并用實測數(shù)據(jù)計算出的cp

值數(shù)列入表1。ta

＝ ℃ p＝ mmHg圓柱體直徑D＝ m 粘度ν＝ m2/s亞臨界:h0-

h＝ mmHO(h h)00.46 pa

kg/m3，u

m/s，

Reu D273ta

表1〔Re= 〕θθ001020h-hcθ0180190200h-hc∞p∞p30210402205023060240702508026090270100280110290120300130310140320150330160340170350表2〔Re=〕θ0 h-h c θ0∞ ph-h∞0180101902020030210402205023060240702508026090270cpcp100280110290120300130310140320150330160340170350表3〔Re=〕θ0 h-h c θ0∞ ph-h∞0180101902020030210402205023060240702508026090270100280110290120300130310140320150330160340cpcp170350170350

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