流体力学实验指导书（2012春） - 386105077 - 图文(2)

若作出了?(y)?y曲线，则?(y)在FE区间上包络的面积乘以

““”2就是阻力系数，可见b我们只要测出了某风速下的总、静压差(P0－P)以及该风速下，来流总压与尾迹内总压之差的分布(P0?P0)，就可以算出阻力系数了。 三、 实验仪器及装置

二元对称机翼模型2(型号NACA0012)安装在风洞1的实验段内，调整至零攻角，来流的总、静压差(P0－P)按落差法由倾斜微压计5测量，微型总压管3安装在数控精密座标架4上，正对来流方向位于模型后

\3b处(b?200mm)，该座标架又安装在风洞外四自由度大坐4标架7上。位移纵向 (指风洞轴向) 及竖向（指风洞断面高度方向）调节靠坐标架4完成；位移横向(指风洞断面宽度方向)调节靠坐标架7完成。

压力测量用倾斜式微压计，如图所示。倾斜微压计5测量（P0－P）之值，倾斜微压计6测量（P0－P0）之值。使用上述实验仪器及装置和竖向移动的微型总压管即可测得机翼尾迹中相应的(P0－P0)值。 四、 实验步骤

(1).检查模型及总压管的安装，微压计的水平及零点，仪器的接线、联管等是否正确； (2).将微型总压管的纵向位置调整至模型后3 4b(b?200mm)处，并固定好。开启风洞；(3).确定总压管的竖向中心位置，方法为：待风速稳定后，慢慢驱动总压管竖向位移，并同时观察倾斜微压计6的(P0－P0)的变化。随着总压管向中心位置移动，(P0－P0)值渐渐增大，达到某一最大值后又趋下降。记下(P0－P0)max的位置，此位置即是尾迹的中心位置；

(4).将总压管从中心位置竖向下移15mm，在本实验条件下，尾迹宽约在30mm左右； (5).调风速到约25m/s，此时微压计5的示值约为93mm（即L1＝93mm，KL1＝0.4?93?9.807Pa)；

(6).风速稳定后记录下(P0－P)值；

(7).从尾迹中心位置开始，驱动坐标架4在竖向以步长1mm，使总压管横过尾迹，记录(P0－P0)～y的数值；

(8).至连续两次(P0－P0)读数相同，略去最后一次测量。因翼型对称，尾迹也对称，所以仅测量半个尾迹区；

(9).减小风速至零，停机； (10).记录大气压力、室温。 五、 数据整理(实验报告填写内容) 1．实验条件：

大气压力P0= mm汞柱= Pa 室温t＝

风洞落差系数?＝1.0284 微压计5比例系数K1＝1.0043 微压计6比例系数K2＝1.0250 微压计5读数L1＝

“

“

“

“

”

”

“

P0－P＝

由于(P0－P0)－y曲线左右对称，为减小计算工作量，取其一半计算?(y)值，位移间隔

”取△y＝1mm。尾迹内?(y)包络的面积S?2”

”“\??(y“)?y”＝2??(y\)，

阻力系数Cx?24S???(y”) bb2．填写计算表格、绘制所测断面速度分布图

测点N y P0－P0 “”1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 P0?P0” P0－P P0?P“01? P0－P P0?P0”1? P0－P ?(y“) \ ???y??y\ Cx 3．阐述对本实验设计及其中假设的理解。

六、基于实验二的同学自己感兴趣的任选课余拓展实验内容建议

1． 设计新型或改变现有翼型模型尺寸（如厚度），利用动量法进行阻力测定，以摸索不同

物体形状与型阻的关系。模型可自行设计加工，也可绘图后联系加工单位。

2． 作为与本实验动量法测量压力计算结果的比较，设计、制作侧壁支撑测力天平系统及新

实验模型，给出测力天平阻力测量结果。首先完成实验台设计、给出原材料及配套设备购置清单。加工制作可全部自行完成，也可部分委托其它加工单位。 3． 其它你认为可行的实验内容……

流体力学实验三（首先参观一些演示实验，之后实做A、B两个实验中的一个，故要求全部预习） 实验三A

沿程阻力损失实验

一、实验目的和要求

1．加深了解圆管层流和紊流的沿程损失随平均流速变化的规律，绘制lghf～lgv曲线； 2．掌握管道沿程阻力系数的量测技术和应用气一水压差计及电测仪测量压差的方法； 3．将测得的RC～?关系值与莫迪图对比，分析其合理性，进一步提高实验成果分析能力。 二、实验装置

本实验的装置如图1所示

l．自循环高压恒定全自动供水器 2．实验台 3．回水管 4.水压差计 5.测压计 6.实验管道 7．水银压差计 8．滑动测量尺 9．测压点 10．实验流量调节阀； 11．供水管与供水阀 12．旁通管与旁通阀 13．稳压筒

图1 自循环沿程水头损失实验装置图

压差测法有两种型式：

型式I 压差计测压差。低压差用水压差计量测；高压差用水银多管式压差计量测。装置简图如图1所示。

型式Ⅱ 电子量测仪测压差。低压差仍用水压差计量测；而高压差用电子量测仪(简称电测仪)量测。与型式I比较，该型唯一不同在于水银多管式压差计被电测仪(图2)所取代。

本实验装置配备有： 1．自动水泵与稳压器

自循环高压恒定全自动供水器由离心泵、自动压力开关、气—水压力罐式稳压器等组成。压力超高时能自动停机，过低时能自动开机。为避免因水泵直接向实验管道供水而造成的压力波动等影响，离心泵的输水是先进入稳压器的压力罐，经稳压后再送向实验管道。

1.压力传感器； 2．排气旋钮； 3.连通管： 4.主机

图2 电测仪示意图

2．旁通管与旁通阀

由于本实验装置所采用水泵的特性，在供小流量时有可能时开时停。从而造成供水压力的较大波动。为了避免这种情况出现，供水器设有与蓄水箱直通的旁通管(图中未标出)，通过分流可使水泵持续稳定运行。旁通管中设有调节分流量至蓄水箱的阀门，即旁通阀，实验流量随旁通阀开度减小(分流量减小)而增大。实际上旁通阀又是本装置用以调节流量的重要阀门之一。 3．稳压筒

为了简化排气，并防止实验中再进气，在传感器前连接由2只充水(不满顶)之密封立筒构成稳压筒。 4．电测仪

由压力传感器和主机两部分组成。经由连通管将其接入测点(图2)。压差读数(以厘米水柱为单位)通过主机显示。 三、实验原理

Lv2由达西公式 hf??

d2g2gdhf12gdhf?22hfd?()?K22QLL4vQ得

23K??gd8L??另由能量方程对水平等直径圆管可得

hf?p1?p2(p1?p2)

?压差可用压差计或电测仪测量。对于多管式水银压差计有下列关系：

hf??w?(?m?1)(h2?h1?h4?h3)?12.6?hm?w

?hm?h2?h1?h4?h3式中?m，?w分别为水银和水的容重；?hm为汞柱总差。

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