二维圆柱低速绕流静压分布测量实验指导书.doc

圆柱表面低速气流压强分布测量实验指导书 郑州航空工业管理学院航空工程实验中心 一、实验目的 测圆柱表面圆柱表 3．实验开始前，服从实验指导教师的安排，认真听讲，仔细了解实验设备和仪器的操作方法和注意事项，确定组长及组内人员实验分工。 4．实验中，严格按照相应实验操作规程，集中精力，有条不紊，认真操作，如实观察和记录各种实验数据和有关实验现象，初步进行一定数据处理和分析。 5．实验过程，如出现异常情况，应及时向指导教师汇报。 6．实验后，实验记录数据交指导教师检查，并按要求将实验仪器设备装置复位。 7．在规定时间内，按要求编写完成并上交实验报告，注意报告除原始记录数据外，实验数据的处理和分析等内容不得相互抄袭。 三、实验装置实验原理气动实验台圆柱体本实验气动力实验台图1a）是实验台风机将气流压入稳压箱，气流经过稳压箱收缩段，射入实验段段气流速度0m/s。图1b）是实验段，圆柱体安装在实验段的中部。 图1 圆柱表面压强分布实验装置为了测量圆柱体压强分布，在表面开设一个测压孔用导管将此压强引出圆柱体可以绕其轴转动。导管的出口在圆柱体的轴线上，用软管将测点压强引至借此就能够测出圆柱体表面的压强分布。 实验段流实验段气流从稳压箱进入实验段应用伯努利方程不计重力影响，有 式中p0是稳压箱的总压，p∞和v∞分别是均匀流压和流速，。 ζ是皮托管校正修正系数（ζ≤1），通常接近于1，本实验取为1。 4 二维圆柱体圆柱体安装在实验段的中部。在柱表面上圆周角的范围内若干测点，测圆柱体是测点位置的圆周角度，从前驻点算，～10°，在0°-90°之间的压强变化比较大宜多布置测点）。 四、实验步骤实验常数 图3倾斜式多管液柱差压计 表1 实验条件常数记录表 实验 条件 常数 气动实验台设备 编号 圆柱模型直径 d (㎜) 大气温度（读气温计）(℃) 大气压强（读气压计）(Pa) 小型立式低速气动实验台（） 空气粘性系数 μa （Pa.s） 空气气体常数 R [] 测压管水液体重度 (N/m3) 287．06 1000×9.81 2．将倾斜液柱多管微压计的测压管调到适当角度，通常在20°～50°范围内某个角度φ 即可，若有气泡将气泡吸出。检查多管压力计液柱的高低基准，会用游标卡尺精确读取液柱高度数值。 3．将皮托管伸进收缩段出口截面附近，并固定好。 4．将多管测压计的测压管调至适当角度（建议φ=35°—45°），检查塑料传压软管连接情况，记下总压和静压所对应的管路编号，并填入表2。 5．打开实验台桌面的方形孔盖和底板圆形孔盖，启动风洞使电压达到125V，稳定2分钟,注意传压软管接口漏气本实验使用，实验时应小心操作，防止触电，不要随意拨动开关测压管、测压管液面长度读数l0、 l∞， 填入表2。 7．逐次增大电压值，每次稳定1分钟，分别进行此电压下实验段进口风速的测量， 记录测压管、测压管液面长度的读数l0、 l∞ 分别填入表2中。 本实验，实验段来流速度 式中，为空气流密度，为压力计液体重度, 长度单位用m。 表2 实验段进口风速测量记录表 测压管 管路号 测压管 管路号 测压管倾斜角度φ（°） 序 号 电压值（V） 测压管液面 长度读数 l0 （㎜） 测压管液面 长度读数 l∞ （㎜） 实验段进口风速测定值 （m/s） 雷诺数Re= ρaV∞d/μa 1 100 2 125 3 150 4 175 5 200 6 225 8．将风机电压降低为零，风洞停车。 9．将皮托管从收缩段移走，并固定到原来位置。 10．安装圆柱体模型于试验段插口上，检查倾斜液柱多管微压计液柱及连接软管情况，调测压管至适当角度（建议φ=45°左右），记下测压管所对应的管路编号及测压管所对应的管路编号，填入表3。 11．将测点的圆角度调至0 13．在固定的电压下，在圆柱模型测点0°位置情况下，进行圆柱表面第1个测点的测量和测压管液面长度的读数值l和l∞，填入表3中. 14．改变测点的角度，进行新测点的测量。（单位：Pa），注意公式中长度单位要化为m： p－p∞=-γW（l-l∞）测压管 管路号 测压管 管路号 测压管倾斜 角度φ（°） 风机电压值（V） 测点角度值 θi（°） p测压管液面 长度读数 l （㎜） 测压管液面长度读数 l∞ （㎜） 液面长度读数差 l-l∞ （㎜） 压强差 计算值（Pa） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60