Лабораторная работа №4 Исследование пограничного слоя
Цель работы:
Экспериментальное определение интегральных характеристик пограничного слоя
Схема экспериментальной установки:
Рабочая часть представляет собой цилиндрический канал длиной 100 мм Начальное давление регулируется с помощью вентилятора, подающего воздух к рабочей части Ручка управления вентилятором выведена на переднюю панель стенда
Для измерения давления полного торможения в пограничном слое используется микрозонд 2 шириной приёмной части 04 мм зонд перемещается с помощью координатного устройства 3 Положение зонда регистрируется с помощью индикатора 4, цена деления которого 001 мм, а полный оборот стрелки соответствует перемещению зонда на 1 мм Так как толщина пограничного слоя невелика, важно определить момент касания зондом 2 стенки канала 1, т е начало отсчёта Для этого зонд перемещают по направлению к стенке до момента загорания сигнальной лампы 5 ( происходит замыкания зондом электрической цепи )
Журнал наблюдений:
Bt = 998 мбар |
Tб = 20 0С |
||
Pi *изб , мм вод. ст. |
|||
P0* изб у1, мм |
45 |
125 |
171 |
0,2 |
30 |
68 |
92 |
0,25 |
30 |
68 |
92 |
0,3 |
30 |
68 |
93 |
0,35 |
30 |
68 |
94 |
0,4 |
30 |
69 |
95 |
0,45 |
30 |
70 |
97 |
0,5 |
30 |
71 |
102 |
0,55 |
30 |
73 |
103 |
0,6 |
30 |
74 |
106 |
Ризб , мм вод. ст. |
2 |
|
|
t*0, 0С |
20 |
21 |
21 |
Журнал обработки опытных данных:
|
y |
|
Pi=P*извi - Ризб |
|
|
|
|
|
|
|
мм. вод. ст. |
мм |
- |
мм вод. ст. |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
45 |
0,2 |
0,33 |
14 |
0,636 |
0,797 |
0,203 |
0,161791 |
0,232 |
|
|
0,25 |
0,417 |
14,5 |
0,659 |
0,812 |
0,188 |
0,152656 |
0,225 |
|
||
0,3 |
0,5 |
15 |
0,682 |
0,826 |
0,174 |
0,143724 |
0,217 |
|
||
0,35 |
0,583 |
15,5 |
0,705 |
0,84 |
0,16 |
0,1344 |
0,208 |
|
||
0,4 |
0,667 |
15,5 |
0,705 |
0,84 |
0,16 |
0,1344 |
0,208 |
|
||
0,45 |
0,75 |
16 |
0,727 |
0,853 |
0,147 |
0,125391 |
0,198 |
|
||
0,5 |
0,833 |
18 |
0,818 |
0,904 |
0,096 |
0,086784 |
0,149 |
|
||
0,55 |
0,917 |
19 |
0,864 |
0,93 |
0,07 |
0,0651 |
0,118 |
|
||
0,6 |
1 |
20 |
0,909 |
0,953 |
0,047 |
0,044791 |
0,083 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= 2,17 |
|
|
|
|
|||||
|
|
* = 0,11 |
** = 0,15 |
*** = 0,205 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
,
по табл. 6.2, [1]
|
y |
|
Pi=P*извi - Ризб |
|
|
|
|
|
, по табл. 6.2, [1] |
|
мм. вод. ст. |
мм |
- |
мм вод. ст. |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
125 |
0,2 |
0,052 |
66 |
0,667 |
0,817 |
0,183 |
0,149511 |
0,222 |
|
|
0,25 |
0,065 |
68 |
0,687 |
0,829 |
0,171 |
0,141759 |
0,215 |
|
||
0,3 |
0,078 |
69 |
0,697 |
0,835 |
0,165 |
0,137775 |
0,211 |
|
||
0,35 |
0,091 |
69,5 |
0,702 |
0,838 |
0,162 |
0,135756 |
0,209 |
|
||
0,4 |
0,13 |
73 |
0,737 |
0,858 |
0,142 |
0,121836 |
0,194 |
|
||
0,45 |
0,182 |
78 |
0,788 |
0,888 |
0,112 |
0,099456 |
0,167 |
|
||
0,5 |
0,26 |
84 |
0,848 |
0,921 |
0,079 |
0,072759 |
0,129 |
|
||
0,55 |
0,39 |
92 |
0,929 |
0,964 |
0,036 |
0,034704 |
0,066 |
|
||
0,6 |
0,519 |
95 |
0,96 |
0,98 |
0,02 |
0,0196 |
0,038 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= 2,19 |
|
|
|
|
|||||
|
|
* = 0,14 |
** = 0,17 |
*** = 0,21 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
y |
|
Pi=P*извi - Ризб |
|
|
|
|
|
, по табл. 6.2, [1] |
|
мм. вод. ст. |
мм |
- |
мм вод. ст. |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
255 |
0,2 |
0,052 |
158 |
0,675 |
0,822 |
0,178 |
0,146316 |
0,219 |
|
|
0,25 |
0,065 |
161 |
0,688 |
0,829 |
0,171 |
0,141759 |
0,215 |
|
||
0,3 |
0,078 |
166 |
0,709 |
0,842 |
0,158 |
0,133036 |
0,206 |
|
||
0,35 |
0,091 |
168 |
0,718 |
0,847 |
0,153 |
0,129591 |
0,202 |
|
||
0,4 |
0,13 |
178 |
0,761 |
0,872 |
0,128 |
0,111616 |
0,182 |
|
||
0,45 |
0,182 |
189 |
0,808 |
0,899 |
0,101 |
0,090799 |
0,155 |
|
||
0,5 |
0,26 |
206 |
0,88 |
0,938 |
0,062 |
0,058156 |
0,106 |
|
||
0,55 |
0,39 |
221 |
0,944 |
0,972 |
0,028 |
0,027216 |
0,053 |
|
||
0,6 |
0,5 |
228 |
0,974 |
0,987 |
0,013 |
0,012831 |
0,025 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= 2,2 |
|
|
|
|
|||||
|
|
* = 0,16 |
** = 0,19 |
*** = 0,215 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||
Рис.1 – Профиль скорости на стенке канала (при Р0*изб =26 мм вод. ст.)
Рис.2 – Профиль скорости на стенке канала (при Р0*изб =111 мм вод. ст.)
Рис.3 – Профиль скорости на стенке канала (при Р0*изб =255 мм вод. ст.)
Результаты исследования:
|
Определение режима течения |
Эксперимент |
Теория |
||||||||||
№ оп |
Р0*изб |
Re |
Режим течения |
|
* |
** |
*** |
Н |
|
* |
** |
*** |
Н |
- |
мм вод. ст. |
- |
- |
мм |
мм |
мм |
мм |
- |
мм |
мм |
мм |
мм |
- |
1 |
26 |
993,75 |
ламин |
2,17 |
0,11 |
0,15 |
0,205 |
0,733 |
|
|
|
|
|
2 |
111 |
1049,08 |
ламин |
2,19 |
0,14 |
0,17 |
0,21 |
0,824 |
|
|
|
|
|
3 |
255 |
3808,3 |
турбул |
2,2 |
0,16 |
0,19 |
0,215 |
0,842 |
|
|
|
|
|
Рис.4 – Результаты эксперимента
Вывод: в результате опытов определили интегральные характеристики пограничного слоя и сравнили их с теоретическими.
Лабораторная работа №5