Wyznaczanie rozkładu prędkości w tunelu aerodynamicznym.
Celem ćwiczenia jest:
1. zapoznanie się z zasadą działania oraz budową:
· tunelu aerodynamicznego,
· rurki Prandtla,
· manometrów cieczowych,
2. określenie rozkładu prędkości przepływu w tunelu aerodynamicznym
1.Wstęp teoretyczny.
Tunele należą do grupy maszyn przepływowych, służących do sprężania i przetłaczania gazów. Ze względu na rozwiązania konstrukcyjne tunele dzieli się na otwarte i zamknięte. Wydajność tuneli zamkniętych jest znacznie większa od wydajności tuneli otwartych. Tunel składa się z wirnika łopatkowego, osadzonego na wale napędzanego silnikiem. Czynnik gazowy zasysany jest przez otwór, skąd dostaje się do przestrzeni siatek wyrównujących. Następnie gaz tłoczony jest do komory pomiarowej, w której ustawia i bada się modele lub ściąga się ciśnienie.
2.Schemat stanowiska pomiarowego:
Schemat rurki Prandtla:
V1»V¥
ciśnienie całkowite
p0
V¥
p¥
ciśnienie statyczne
ps
3.Przebieg ćwiczenia
Ćwiczenie polega na mierzeniu ciśnienia całkowitego za pomocą manometru Betza, który był podłączony do rurki Prandtla umieszczonej w tunelu o średnicy d=0,5 [m]. Mając ciśnienie dynamiczne obliczamy prędkość, dla danej odległości rurki Prandtla od ścianki tunelu. Pomiarów dokonywaliśmy do osi symetrii tunelu Pomiary są wykonywane w następujący sposób:
Pomiar 1 w odległości 1,5 cm od ścianki tunelu, następne pomiary 3*0,5cm; 3*1cm; 10*2cm.
4.Tabela pomiarów.
Odległość rurki od ścianki hr
Wskazania manometru hm
[cm]
[mm]
1
1,5
75,5
2
2,0
76,0
3
2,5
76,2
4
3,0
76,4
5
4,0
6
5,0
76,1
7
6,0
8
8,0
74,8
9
10,0
74,2
10
12,0
73,4
11
14,0
73,6
12
16,0
73,2
13
18,0
14
20,0
15
22,0
16
24,0
17
26,0
5.Obliczanie wielkości potrzebnych do wyznaczania charakterystyki.
Zamiana jednostek:
1 [mmH2O] = 9,8 [Pa].
Re=Vśrdtun/u ; gdzie Re - liczba Reynoldsa,
u - kinematyczny współczynnik lepkości;
u = m/r , m - lepkość dynamiczna;
m = 170,8 *10-7[ N/m2 ] ;
r = 1,21[kg/m3] ;
u = 1,41 *10-5[m2/s]
d - średnica przestrzeni pomiarowej; d = 0,5 [m]
Q = 2PrVz ; r = 25 [cm] ;
Q = 4,41[m^3/s]
5a. Obliczenia:
r wody = 1000 kg/m3
r powietrza = 1,2 kg/m3
g = 9,81 m/s2
5b.Obliczenia prędkości:
...
LaSylka