Л. Прандтль - Гидроаэромеханика (1123861), страница 63
Текст из файла (страница 63)
Поэтому в настолщее времл анемометры тарируютсл в аэродинамической тр1 ое. Тарировка гидрометричоскпх вертушек производится в гидродинамических каналах. Для этой цели вертушка прикрепляется к тележке н буксируется ею вдоль канала. Этот способ тарировки значительно надежнее, чем тарировка на ротативном станке. В настоящее время для измерения скорости воздушных потоков применяются также термоанелголгепгры, представляющие собой кусок проволоки, нагреваемой электрическим током.
Принцип действия термоанемометра основан на изменении электрического сопротивления проволоки в зависимости от температуры. Набегающий поток воздуха охлаждает накаленную проволоку и тем самым изменяет ее электрическое сопротивление. Измерение скорости при помощи термоанемометра аозмояспо двумя способами: прн первом способе температура проволоки прн помощи регулируемого сопротивления поддерживается на постоянном уровне, и измеряется расход электрической энергии, возмещагащий потерю тепла; длн тонких проволок этот расход приблизительно пропорционален корню третьей степени из скорости; при втором способе наблюдение ведется при постоянной силе тока и падающей температуре проволоки, причем зависимость можду сопротивлением проволоии и скоростью воздуха устанавливается путем тарировки.
Электрический способ особенно пригоден для измерения малых скоростей воздуха, когда другие способы неприменимы. Кроме того, электрический способ позволяет легко производить измерения скорости воздуха в непосредственной близости от поверхности обтекаемых тел . При применении весьма тонких проволок можно проследить явления, очень быстро протекающие во времени .
Таким путем в недавнее время были детально изучены свойства турбулентных пульсаций (см. 35, п. к). Для техники экспериментирования в аэродинамических трубах особое значение г имеют работы Драйдена и его сотрудников . Измерение давления производится при помощи манометров и микроманометров (см. 38 гл. 1).
Единственная трудность, которал иногда при этом возникает, закл1о !ается в передаче давления из трубы в манометр. Наилучшим способом является соединение манометра с исследуемым потоком через отверстие в стенке трубы (см. 38 гл. П). Если Бюргерс и Ввн-лер-Хегге-Цгйнен твким путем иэмерлли скорости в пограничном слое около плоской плвстнн~ и. см.
В и где ге 1. М. ппб т.4. Нелле — 211 не п, Ъегь. Х1Н, )ч) 3, 1924, К1п1пд1. Айаг(. тап Жесепвсьарреп, Аговсегг(ат. эВогдеге 1. М., Ргос. ХХ1Х. М4, Комплп А)оэгь гап Ърегегглс!гарреп, Агплге~бгип1лвлее апп Раде аиг1,! оЬа пи в оп, Ргос. Ноу.
Бас. Ьопг!оп (А), т. 119 (1927) э() гу 4еп Н. Ь., р(АСА-Нг!югг ГП320, 342, 449 н 531 (1929-1935). необходимо измерить давление внутри жидкости, то в поток вводится полый зонд с отверстилми, параллельными потоку; при этом необходима следить, чтобы ось зонда точно совпадала с направлением потока (допустимы отклонения в несколько градусов). Зонды длл измерения давления должны подвергаться тарировке. Длл этой цели они вводнтсл в строго однородную параллельную свободную струю достаточно больших размеров. Находлсь в такой струе, они должны показывать давление неподвижного воздуха, окружающего стру1а, или, точнее, давление, большее указанного на 1/2% от динамического давленил в струе, так как вследствие процесса перемешиванин внешних частей струи с окружающим воздухом на ее понерхности имеет место именно такое повышенное давление'.
Это обстоятельство необходимо учитывать также и в том случае, когда требуетсл весьма точная тарировка анемометров и трубок для измерения скорости. Для определенил направленил потока можно пользоваться так называемым щупом — тонким зондом, на конце которого укреплена легкал нить. При достаточной скорости течения эта нить устанавливается довольно точно по направлению потока. Прощупывая весь поток таким зондом, момсно легко получить отчетливую картину исследуемого течения.
Для получепил картины течепил вблизи поверхности обтекаемого тела (например, модели самолета или самолета в натур ре) к поверхности прнкрепллются на равных ь с - -Ф расстолнилх друг от друга тонкие шерстинки. При продувке этн шерстинки устанавливаются по направленшо течения и, кроме того, они очень наглядно показывают зоны отРис. 205. Шаровая труб- рыва потока от поверхности тела. Длл опредекв с пятью отверстиями пения направленин потока применлетсл также для намерения давления способ прочерчивания линий тока на стенках н определения напрееле- или дне канала, упомянутый на стр.
199. В аэ- родинамических трубах весьма удобны дымовые зонды — тоненькие трубочки, из открытого конца которых с небольшой скоростью вытекает дым. Существуют также специальные зонды дэл измеренил дапленил, которые позволяют по отсчитанным па манометре разностям давлений ~То11т1еп Р'., ЕАММ, т. б (192б), стр. збб определять направление потока. Наиболее совершенным прибором этого рода являетсл ша- ! рован трубка с плтью отверстиями (рис. 205), предложенная Ван-дер-Хегге-Ней-неком>.
Шар ;/ с отверстилми укреплен на державке, вокруг оси которой он может поворачиватьсл. Отверстия соединены с манометром отдельпы- ! ми трубками, проложенными внутри державки. При измерении шар поворачиваетсл сначала так, чтобы разность давлений в отверстилх 6 Р и с сделалась равной нулю; направление, соот- Ь.~': с встствующее такому поло>кению шара, отсчптывается по лимбу. Затем отсчитываются разности давлений о — д и о — е и по ним прн помощи 9 заранее построенной (путем тарировки) шкалы определяются динамическое давление и угол, Рис. 205.
Пилиидр>>чесобразуемый потоком относительно осп держав- кая трубка с тремя атки. Наконец, при помощи второй шкалы, также вайст"Ям" лл" "змейе заранее построенной, определлется по полученния давления и определения направленил попым отсчетам статическое давлениез. тока В тех случаях, когда достаточно определить направленце потока в плоскости, можно пользоватьсл цилиндрической трубкой (рис. 206) с тремя отверстиями и, 6, с, соответствующими одноименным отверстиям шаровои трубкпз. Наконец, для нзмерешии в сильно турбулентных потоках можно пр>именлть трубку только с одним отверстием., правда, выполняя три отсчета длл определенных положений трубки; при этом одновременно получаютсл данные, позволяющие судить о степени турбулентности4. с) Определение сил, дейс>пвушших но з>одели.
Наиболее простым способом определения сил, действующих на модели, является их непосредственное излгерение при пол>оп(и весов. Буксируемая или обдуваемал модель прикрепллетсл к тележке гндродипамического капала >Чае бег На Лбе — 21) и ец, Чегь. 4. АЬЫ. хап ууеггцхсьарраа хц Атзгегба>ц, т. 32, 1 (1929), стр. 552. >Падрабкые указвкак а способе гаркраакк такого пйцбара к а пастраеккк саатаетстаующкх шкал кмаютск а рабата Р.
К г1за го 'з, ИГМ. т. 23 (1932), сто. Зб9. ЗС памащью тзкага прибарз Грушаитц (Е. Сгцзсьших) цзмеркз вторичный поток у боковой стенки кскркахеккага какала; см. 1цЛ.-АгсЬ. т.. б (1935), атр. 355. " Б а Ь 1 3 . С ., 1цЛ.-АгсЬ., т. 11 (1949), сто. 295. (Базак падрабкыг саелаккк аб цзмераккк скайастей ц давлений а ааздушкых патаках можно кайте а книге: Пацаа С. Г., Измарек>>е ааздушкых патаках. Москва 1917.
или подвешиваетсл к стенкам аэродинамической трубы и соединяетсл с рычагами специальных весов. Силы, действующие на модель при ее буксировке или обдувке, передаются на весы и таким путем измеряютсл. Существует много различных способов взвешиванил гидродинамических и аэродинамических сил. Остановимся только на одном из них, хорошо оправдавшем себя для измерений в воздухе.
Модель подвешиваетсл на трех про- П П1 волоках 1, П, П1 (рис. 207), из которых первая направлена горизонтально вперед, а две другие — вертикально вверх. Другие концы проволок прикреплены к рычагам ! весов. Первая проволока передает на весы лобовое сопротивление, а вторал и третья вместе — подъемную силу. Отношение показаний вторых и третьих весов позволлет определить положение результирующей аэродинамической силы.
Грузы, подвешенные к проволокам, необходимы для того, чтобы создать предварительное наРнс. 207. Подвеска модели на тлжение проволок. Модель обычно подветрех проволоках шивается в перевернутом положении, как это изображено на рис. 207; иначе подъемная сила не натлгивала бы проволоки, а, наоборот, разгружала их. Измерение ведется следующим образом. Предварительно, до начала продувки, все весы уравновешиваются. Затем, после того как создаетсл поток воздуха определенной скорости, отсчитываютсл величины грузов, уравновешивающих возникшие силы.
Силы, действующие на обтекаемое тело, можно определить также путем измерения распределенил давления на поверхности тела. Для этой цели, как уже было сказано в ~ 13, и. Ъ), на поверхности тела пробуравливается достаточно большое число отверстий, которые поочередно соединяютсл с манометром. Зная распределение давления, можно путем численного или графического интегрирования определить результирующую силу давления. При соединении какого-нибудь отверстия с манометром все остальные отверстия должны быть чем-нибудь заклеены, например.
воском. Такой способ работы требует затраты значительного времени, поэтому удобнее соединять сразу большую группу отверстий с так называемым ба>ларейныж ли>нолетрож. Такой манометр состоит нз большого числа вертикальных трубок, наполненных >кидкостыо и внизу сообщающихся между собой. Две крайние труб- кн батарейного манометра имеют открытые верхние концы и, следовательно, показывают невозмущенное давление.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
