Обработка результатов эксперимента

1.Подсчитать температуру торможения Т^*в К, одинаковую во всех сечениях потока воздуха, обтекающего пластину,

где - измеренная температура атмосферного воздуха в градусах Цельсия.

2.По результатам измерений определить абсолютное статическое давление р в кПа в трёх сечениях потока воздуха

,

где р_н – атмосферное давление воздуха в кПа;

n- цена одного деления в кПа образцового вакуумметра.

Принять статическое давление р в сечениях 1,2,3 одинаковым и равным его среднеарифметической величине, т.е.

3.Определить абсолютное давление торможения р^* в кПа в сечениях 1,2,3,

,

где р_н – атмосферное давление воздуха в кПа;

n- цена одного деления в кПа образцового вакуумметра.

4.Подсчитать скорость движения воздуха с_х в пограничном слое в сечениях 1,2,3

(7)

где к=1,4; R=287Дж/кг·К для воздуха.

5.Посчитать скорость внешнего потока u по формуле (7), подсчитать принимая давление торможения = .

6.Определить критическую скорость движения воздуха С_кр в м/с, одинаковую для всех сечений потока:

7.Подсчитать статическую температуру внешнего потока воздуха Т_u в К по формуле (5).

8.Определить коэффициент кинематической вязкости воздуха в м²/с по графику на рис.2 в зависимости от статической температуры внешнего потока в градусах Цельсия.

9.Подсчитать числа Рейнольдса Re в сечениях 1,2,3 по формуле (3) и определить режимы течения воздуха в пограничных слоях заданных сечений потока.

10.Подсчитать по формулам (1) или (2) толщину пограничного слоя δ в сечение 1,2,3 потока.

11. Определить графически толщину пограничного слоя δ в сечениях 1,2,3 потока воздуха, предварительно построив графики изменения скоростей С_х в зависимости от координаты у, т.е расстояния по нормали от поверхности обтекаемой пластины.

12.Определить графически толщину вытеснения δ^* в сечениях 1,2,3 потока воздуха, обтекающего пластину.

13. Записать в таблицу вычисляемых величин протокола результаты расчетов и построить графики изменения δ и δ^* по длине пластины.

Содержание отчета

1.Протокол эксперимента со схемой рабочего участка установки.

2.Графики изменения скорости с_х в поперечном сечении потока воздуха для каждого из трех сечений.

3.Графики изменения толщины пограничного слоя δ и толщины вытеснения δ^* по длине пластины при обтекании её дозвуковым потоком воздуха.

4.Сравнение опытного и расчетного значений толщины пограничного слоя δ при обтекании плоской пластины.

5.Выводы по работе.

Контрольные вопросы к работе

1.Почему скорость жидкости или газа равна нулю на твердой поверхности и непрерывно увеличивается в направлении от поверхности?

2.Почему при движение реальных (вязких) жидкостей и газов действие сил внутреннего трения (вязкости) проявляется в пограничном слое и практически не проявляется во внешнем потоке?

3.Почему граница пограничного слоя определяется условно – там, где с =0,99u?

4.Какие необходимо произвести измерения, чтобы определить скорость движения газа в пограничном слое?

5.Что называется градиентом скорости движения?

6.Изменяется ли статическое давление газа по нормали к поверхности обтекаемой пластины?

7.Как и почему изменяется толщина пограничного слоя по длине обтекаемой пластины?

8.Каким образом можно контролировать режим течения воздуха при обтекании пластины, чтобы средняя скорость потока была равна заданной?

9.Почему толщина вытеснения равна расстоянию, на которое смещается линия тока внешнего потока вследствие образования пограничного слоя?

68