Цель работы — определение
аэродинамических коэффициентов Сx,
Сy, Сmz
и нахождение положения центра
давления относительно центра тяжести
осесимметричного оперенного тела
вращения в зависимости от угла атаки
α. Силовое воздействие потока на модель
тела вращения определяется с помощью
замера сил на аэродинамических весах.
Результаты измерений
Рис.1. Схема сил и координатных осей
Модель тела вращения с «большим»
оперением подвешивается в рабочей части
аэродинамической трубы с помощью
проволочных растяжек, закрепленных на
модели в точках А и В (рис.1). Заданный
угол атаки α придается телу вращения
путем изменения высоты точки В. Нa
рисунке этот угол измеряется между
осями Ох1 и Ox. где
точка О — центр тяжести тела вращения,
ось Ох связанной системы координат хОу
направлена по его оси, а ось Ox1
скоростной системы координат х1Оу1
— по невозмущенной скорости натекающего
потока.
Так как проволочные растяжки закреплены
на рычажной системе аэродинамических
весов, то при продувке модели можно
измерить в точке А силу сопротивления
Xизм и
составляющую подъемной силы Y1изм,
а в точке В — другую составляющую
подъемной силы Y2изм.
Все три силы: Xизм,
Y1изм, Y2изм
– лежат в одной плоскости, проходящей
через ось вращения. Замер аэродинамических
сил в двух точках А и В позволяет найти
помимо коэффициентов Сx
и Сy еще и значение
коэффициента момента Сmz,
а также положение центра давления С.
В процессе проведения эксперимента при
различных углах атаки α определяются
массы грузов mx,
my1,
my2,
уравновешивающих через систему рычагов
аэродинамические силы Xизм,
Y1изм, Y2изм.
Для каждого угла атаки трубкой Пито-Прандля
находится разность давлений P0-P,
где P0 – давление
заторможенного потока, а P
– статическое давление. Эта разность
фиксируется водяным дифференциальным
манометром в виде разницы высот Δhпито
в сообщающихся трубках, к которым
подведены соответственно давления P0
и P.
Результаты измерений сведём в Таблицу
1:
Таблица1
|
α, [град] |
0° |
4° |
8° |
12° |
|
mx, |
0,183 |
0,217 |
0,280 |
0,430 |
|
my1, |
0 |
0,039 |
0,043 |
-0,033 |
|
my2, |
0 |
0,263 |
0,680 |
1,210 |
|
Δhпито, |
0.152 |
0.152 |
0.150 |
0.147 |
Обработка результатов
измерений
В
соответствии с интегралом Бернулли для
потока с малой дозвуковой скоростью
где
υ – скорость набегающего на модель
потока воздуха, Р – статическое давление,
Р0 – давление заторможенного
потока,
имеем
Разность
давлений Р0-Р уравновешивается
весом столба жидкости (воды) в коленах
дифференциального манометра
,
где
g=9.81 [м/с2] – ускорение
силы тяжести,
ρж=1000
[кг/м3 ] – плотность воды,
Δh
[м]=0.001Δh [мм] – разность
уровней воды в коленах сообщающихся
сосудов.
Отсюда
(1)
Для
нахождения υ используем уравнение (1) и
уравнение состояния
.
Примем:
P=105
[Па],
R=287.1
[Дж/кг*°К],
T=300°К.
Тогда
ρ=1.161 кг/м3,
(2)
Результаты
вычислений
и υ сведем в Таблицу 2:
Таблица2
Значение скоростного напора и скорости
потока для различных углов атаки.
|
α, [град] |
0° |
4° |
8° |
12° |
|
, |
1491.1 |
1491.1 |
1471.5 |
1442.1 |
|
υ, [м/с] |
50.68 |
50.68 |
50.35 |
49.84 |
2. Вычисление величин X, y1, y2 и y
Основные
соотношения: X=kxgmx;
Y1=kYgmy1;
Y2=kYgmy2;
Y=Y1+Y2
.
Переходные
коэффициенты для весов равны: kx=2.5,
ky=2.5
.
Результаты
вычислений сведём в Таблицу 3:
Таблица3
Значение
X, Y1,
Y2,Y
для различных углов атаки.
|
α, [град] |
0° |
4° |
8° |
12° |
|
X, [H] |
4.488 |
5.322 |
6.867 |
10.546 |
|
Y1, [H] |
0 |
0.956 |
1.055 |
-0.809 |
|
Y2, |
0 |
6.450 |
16.677 |
29.675 |
|
Y=Y1+Y2 |
0 |
7.407 |
17.732 |
28.866 |
3. Вычисление коэффициентов Сx ,Cy , Cy2.
Сила
лобового сопротивления Х, подъёмная
сила Y и составляющая
подъемной силы Y2
связаны с соответствующими безразмерными
коэффициентами Сx
,Cy ,
Cy2
соотношениями:
(3)
(4)
(5)
где площадь миделя S:
Подставляя
в зависимости (3), (4), (5) значения скоростного
напора
(Таблица 2) и сил X,
Y1, Y
(Таблица 3), получим величины коэффициентов
силы лобового сопротивления Сx
, коэффициентов подъёмной силы Cy
и составляющей подъёмной силы Cy2.
Сведём
результаты вычислений в Таблицу 4:
Таблица4
Значение
коэффициентов Сx
,Cy
, Cy2
при различных углах атаки α.
|
α, [град] |
0° |
4° |
8° |
12° |
|
|
Сx |
0.285 |
0.338 |
0.442 |
0.692 |
|
|
Cy2 |
0 |
0.409 |
1.072 |
1.947 |
|
|
Cу |
0 |
0.470 |
1.140 |
1.894 |
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
- #
Скоростной напор жидкости (дополнительное давление напора, которое создает скорость жидкости на входе в насос или резервуар или т.п.) hν=V2/2g — в метрах, при g=9,81м/c2 и скоростях потока 0,5-20 м/с
| V, м/с | hν , м | V, м/с | hν , м | V, м/с | hν , м | V, м/с | hν , м |
| 0,50 | 0,013 | 2,00 | 0,204 | 5,00 | 1,274 | 8,75 | 3,902 |
| 0,54 | 0,015 | 2,04 | 0,212 | 5,10 | 1,326 | 8,85 | 3,993 |
| 0,58 | 0,017 | 2,08 | 0,220 | 5,20 | 1,378 | 8,95 | 4,083 |
| 0,62 | 0,020 | 2,12 | 0,229 | 5,30 | 1,432 | 9,05 | 4,174 |
| 0,66 | 0,022 | 2,16 | 0,238 | 5,40 | 1,486 | 9,15 | 4,267 |
| 0,70 | 0,025 | 2,20 | 0,217 | 5,50 | 1,542 | 9,25 | 4,361 |
| 0,74 | 0,028 | 2,24 | 0,235 | 5,60 | 1,598 | 9,35 | 4,456 |
| 0,78 | 0,031 | 2,28 | 0,265 | 5,70 | 1,656 | 9,45 | 4,552 |
| 0,82 | 0,034 | 2,32 | 0,274 | 5,80 | 1,715 | 9,55 | 4,648 |
| 0,86 | 0,038 | 2,36 | 0,284 | 5,90 | 1,774 | 9,65 | 4,746 |
| 0,90 | 0,042 | 2,40 | 0,294 | 6,00 | 1,835 | 9,75 | 4,845 |
| 0,94 | 0,045 | 2,44 | 0,304 | 6,10 | 1,897 | 9,85 | 4,945 |
| 0,98 | 0,049 | 2,48 | 0,314 | 6,20 | 1,959 | 9,95 | 5,046 |
| 1,00 | 0,051 | 2,50 | 0,319 | 6,25 | 1,991 | 10,00 | 5,097 |
| 1,04 | 0,055 | 2,60 | 0,345 | 6,35 | 2,055 | 10,20 | 5,303 |
| 1,08 | 0,059 | 2,70 | 0,372 | 6,45 | 2,120 | 10,40 | 5,513 |
| 1,12 | 0,064 | 2,80 | 0,400 | 6,55 | 2,187 | 10,60 | 5,727 |
| 1,16 | 0,069 | 2,90 | 0,429 | 6,65 | 2,254 | 10,80 | 5,945 |
| V, м/с | hν , м | V, м/с | hν , м | V, м/с | hν , м | V, м/с | hν , м |
| 1,20 | 0,073 | 3,00 | 0,459 | 6,75 | 2,322 | 11,00 | 6,167 |
| 1,24 | 0,078 | 3,10 | 0,490 | 6,85 | 2,392 | 11,20 | 6,393 |
| 1,28 | 0,084 | 3,20 | 0,522 | 6,95 | 2,462 | 11,40 | 6,624 |
| 1,32 | 0,089 | 3,30 | 0,555 | 7,05 | 2,533 | 11,60 | 6,858 |
| 1,36 | 0,094 | 3,40 | 0,589 | 7,15 | 2,605 | 11,80 | 7,097 |
| 1,40 | 0,100 | 3,50 | 0,624 | 7,25 | 2,697 | 12,00 | 7,339 |
| 1,44 | 0,106 | 3,60 | 0,661 | 7,35 | 2,753 | 12,20 | 7,586 |
| 1,48 | 0,112 | 3,70 | 0,698 | 7,45 | 2,829 | 12,40 | 7,837 |
| 1,50 | 0,115 | 3,75 | 0,717 | 7,50 | 2,867 | 12,60 | 8,092 |
| 1,54 | 0,121 | 3,85 | 0,756 | 7,60 | 2,944 | 13,00 | 8,614 |
| 1,58 | 0,127 | 3,95 | 0,795 | 7,70 | 3,022 | 13,40 | 9,152 |
| 1,62 | 0,134 | 4,05 | 0,836 | 7,80 | 3,101 | 13,80 | 9,706 |
| 1,66 | 0,140 | 4,15 | 0,878 | 7,90 | 3,181 | 14,20 | 10,277 |
| 1,70 | 0,147 | 4,25 | 0,921 | 8,00 | 3,262 | 14,60 | 10,864 |
| 1,74 | 0,154 | 4,35 | 0,965 | 8,10 | 3,344 | 15,00 | 11,468 |
| 1,78 | 0,162 | 4,45 | 1,009 | 8,20 | 3,427 | 15,40 | 12,088 |
| 1,82 | 0,169 | 4,55 | 1,055 | 8,30 | 3,511 | 15,80 | 12,724 |
| 1,86 | 0,176 | 4,65 | 1,102 | 8,40 | 3,596 | 16,50 | 13,876 |
| 1,90 | 0,184 | 4,75 | 1,150 | 8,50 | 3,682 | 17,50 | 15,609 |
| 1,94 | 0,192 | 4,85 | 1,199 | 8,60 | 3,770 | 18,50 | 17,444 |
| 1,98 | 0,2000 | 4,95 | 1,249 | 8,70 | 3,858 | 20,00 | 20,397 |
*Данные (в основном) «Справочник по гидравлике под ред. Большакова В.А.» / КИЕВ, «ВИЩА ШКОЛА», 1977 (классная книга)
Информация
Скоростной напор в аэро- и гидродинамике
- Области знаний:
- Гидродинамика, Аэродинамика
- Другие наименования:
- Динамическое давление
Технические характеристики
Скоростной напор в аэро- и гидродинамике
Скоростно́й напо́р, величина, равная половине произведения плотности (ρrho ) жидкости или газа на квадрат скорости (VV) потока: q=12ρV2 mathcal{q} =frac{1}{2} rho V^{2} . В зарубежной, а часто и в отечественной литературе эту величину называют динамическим давлением, т. к. она входит как слагаемое в уравнение Бернулли. Скоростной напор, вычисленный по параметрам набегающего потока, в аэро- и гидродинамике обычно служит в качестве характерного масштаба гидродинамического давления и используется при определении аэродинамических коэффициентов.
Дата публикации: 9 января 2023 г. в 21:21 (GMT+3)
#Эксплуатационные свойства
СКОРОСТНОЙ НАПОР
- СКОРОСТНОЙ НАПОР
-
1) С. н. в гидравлике выражается ф-лой hv= v2/2g, где и — скорость установившегося движения жидкости, р — ускорение свободного падения. Единица С. н. (в СИ) — метр(м).
2) С. н. в аэродинамике выражается ф-лой q = pv2(где p>
> — плотность газа), т. н. с к о р о с т н о е давление в гидродинамике (см. <<Бернулли уравнение). Единица С. н. в этом случае — кг/(м*с2). В иностр. лит-ре С. н. часто наз. дппамич. давлением.
Большой энциклопедический политехнический словарь.
2004.
Смотреть что такое «СКОРОСТНОЙ НАПОР» в других словарях:
-
скоростной напор — Напор, возникающий при движении воды и зависящий от кинетической энергии потока … Словарь по географии
-
Скоростной напор — величина, равная половине произведения плотности (в) жидкости или газа на квадрат скорости V потока: q = 1/2(()V2. В зарубежной, а часто и в отечественной литературе эту величину называют динамическим давлением, так как она входит как слагаемое в … Энциклопедия техники
-
СКОРОСТНОЙ НАПОР — (динамическое давление) кинетич. энергияединицы объёма идеальной несжимаемой жидкости: ,где плотностьжидкости, v скорость её течения; входит составной частью в Бернуллиуравнение. Измеряется с помощью трубки Пито Прандтля (см. Трубкиизмерительные) … Физическая энциклопедия
-
скоростной напор — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN velocity head … Справочник технического переводчика
-
скоростной напор — 3.13.20 скоростной напор: Высота, на которую может подняться жидкость над данной точкой пространства под действием скорости потока в этой точке. Источник: СО 34.21.308 2005: Гидротехника. Основные понятия. Термины и определения 3.1.15 скоростной… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
скоростной напор — oro greičio spūdis statusas T sritis apsauga nuo naikinimo priemonių apibrėžtis Dinaminis krūvis, kurį sudaro smūgio bangos oro srautas; vienas iš pagrindinių smūgio bangos parametrų. Oro greičio spūdis apibūdina smūgio bangos sviedžiamąjį… … Apsaugos nuo naikinimo priemonių enciklopedinis žodynas
-
скоростной напор (в аэродинамике) — скоростной напор (q) Величина, равная половине произведения плотности газа на квадрат скорости, . [ГОСТ 23281 78] Тематики аэродинамика летательных аппаратов Обобщающие термины характеристики течения газа EN dynamic pressure … Справочник технического переводчика
-
скоростной напор (в гидротехнике) — скоростной напор Высота, на которую может подняться жидкость над данной точкой пространства под действием скорости потока этой точке. [СО 34.21.308 2005] Тематики гидротехника … Справочник технического переводчика
-
скоростной напор (водного потока) — Удельная кинетическая энергия водного потока, равная отношению произведения корректива кинетической энергии на квадрат средней скорости водного потока к удвоенному значению ускорения свободного падения. [ГОСТ Р 51657 1 2000] Тематики водоучет … Справочник технического переводчика
-
скоростной напор при входе — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN inlet velocity head … Справочник технического переводчика
-
СКОРОСТНОЙ НАПОР — напор, вызываемый движением жидкости, пропорциональный квадрату скорости движения. С. н. в динамике подземных вод ввиду малых скоростей можно не учитывать, но он имеет большое значение при расчете движения воды в трубах, в частности при движении… … Словарь по гидрогеологии и инженерной геологии
Крыс Канцелярский
Местный
-
#2
Энергия (кинетическая) ветра, бьющего в морду.
Почти (mv^2)/2
mpn
-
#11
Темы, начинаемые Вами, ни к чему, кроме флуда не приводят. При продолжении в том же духе Ваша очередная реинкарнация может быть снова забанена.
Берёте кинетическую энергию потока воздуха объёма U (поскольку V у нас уже занято на скорость потока), делите на U — и поздравляю, эта формула была только что получена вами.
Не…. меня так не устраивает, я плохо разбираюсь в этом….
Вот все что вы написали, сделайте пожалуйста сами, а я внимательно буду учиться у Вас!