Прандтль Л., Титьенс О. Гидро- и аэромеханика (1123881), страница 64
Текст из файла (страница 64)
Для получения достаточно равномерного потока воздуха в начале трубы была сделана расширяющаяся насадка и, кроме того, в самой Фа!. 222. Аараа мама»ее аа !Руба трубе было поставлено несколько выпряи- сы Гама,ыоо. ля!ощит решеток. Поле скоростей в этой трубе было постоянным с точностью до 4Б!' .
Скорость могла изменяться в пределах от 1 до 6,50 ж)сек. И в этой труб воздух засасывгшсн вентилятором, так как прежние опыты показали, ч!о засасываемый по~ок воздуха значигедьно равномернее, чем нагнетаемый, всегда пронизанный сильными вихрями. 1о2. Первые замкнутые народинаиичвркие трубы: геттингенская н Стантонн. В трубах, описанных в предыду!цсм номере, воздух засасывался в трубу из свободного пространства, прогонялся через трубу и выбрасывался опять в свободное пространство. Это связано с некоторыми неудобствами !Иеобходнлаость большого помещения, потеря кинетической энергии потока воздуха); поэтому в 1907 — 1909 гг. Прзндтлем в Геттингене и в 1910 г.
Стантоном в Национальной физической лаборатории в Лондоне были построены замкнутые аэродинамические труоы, в которых воздух, прогоняемый венгилятором через трубу, не выбрасывается наружу, а опгпь подводится к вентилятору. Следовательно, в такой трубе все время циркулирует одна и та же масса воздуха. Геттингенская труба 2) бьша построена в ка !ествг предварителююй конструкции с тем, чтобы прн работе с ней получить необходимый опытный материал для окончательного конструирования, В настоящее время в своем первоначальном виде она больше не существует: в 1918 г.
она 9 й ! а Ьо н сЬ! из К у, Вс Ви!1. йе ШплЬ!и! Бегодунапняие с1е Коа!ГЬ!Но, г. 1, ГЬ Ш. Москва 1906, !909. а! Рг а п !1 1!. ЬГ Ведем!мпя Топ Моцс1!Усглнскеп раг Гйе Ьайасн!ВаЬГ1 кпц и!Ня!Гсьпгк ипн Рйе В!пг!сьшп сп !Иг ао!сье тгег асье !и ВБ111нйсп. Гс лг. Г1. 1, !. 53, стр. 1711. !909. 17 гаера- и аарамеаа ааа, и !!. 258 методы экспериментальных исследований была разобрана и затем вновь восстановлена уже в несколько измененной Форме '). Эта первоначальная установка (фиг. 224) состояла из кольцеобразного канала с поперечныч сечением 2 Х 2 жт, в котором циркулировал воздух со скоростью до 1О ж'сек. Лля того чтобы на поворотах (четыре ра.ш ца 900) не происходило потерь кинетической энергии потока и чтобы самое поворачивание потока происходило плавно, на этих поворотах были устроены специальные решетки из направляющих лопаток.
Успокоенне возлуха, прогона.мого вентилятором, постигалось двумя выпрямляющичи Фаг. 224. Первая аамяяугаа аэреяваамвчесяая труба Премятая [М07 — 1002). решетками, одной редкой (О,), и другой частой (О,), а также ситом (о) с расстоянием между проволоками в 2 .мж. После прохоэкления через решетку О„и сито Ь' воздух попадал в рабочую часть грубы, где на то,эких проволоках подвешивался к весзм испьпуеиый объект.
В этом месте трубы в стенкзх были устроены окна, позволявшие наблюдать молель во время эксперимента. Однако, несмотря на наличие выпрямлшошнх решеток, распределение скоростей по поперечному сечению в этой трубе все же не было достаточно равномерным. Более или менее разнопер..ого полн скоростей — с отклонением скоростей примерно на 1001 от средней '0 скорости — удалось достичь только после утомительного и долгого „ретуширования" редкой и частой решеток. Лля этого в репкой решетке отдельные отверстия частично заделывались, а в частой решетке 9 Егйевпмве т)ег Аегаоуп. Негэнснэапз1ац гн Ообйпдеп. 2.
ауту. Ммпснеп 1923. пвгвзя аэгодинлмичвскбя !тува со своводной стгхвй 259 в отдельных местах, там, где скорость была слишком велика, прикреплялись для торможения проволочные обоймы. Ниже, при описании новой геттингенской трубы, мы увидим, как можно достичь равномерности распределения скоростей более простым путем и с лучшими результатами. Аэродинамическая труба, построенная Стантоном в 1910 г. '), схечатически изображена на фиг.
225. Воздух, высасывземый из внутреннего канала зснгилятороч ((7), выбрасывается во внешний канал, окру- Фиг. зяб. зббкбутбх ..хв бббаиичебнб» труба стбнт бч пз!О!. жающий со всех сторон внутренний, и затем опять попадает во внутренний. Рабочая часть, где подвешивается испытуемая модель, номе. щаегся во внутреннем канале.
В начале внутреннего канала устроено приспособление, выпрямля!ощее поток воздуха, который поступает из внешнего канала. Поперечное сечение внутреннего канала равно 1,2 Х 1,2 лгб. 5!опель подвешивается к коромыслу весов тонкими проволокамн. 15уй. Нервам аэродинамическая труба го свободной струей. Эйфеля з), исходя из соображения, что стенки трубы возмущагот обтекание больших моделей, построил в !909 г, трубу со свободной струей воздуха. Для этого з рабочей части трубы стенки нз некотором протяжении удалены, и здесь струя воздуха проходит через большую закрь!тую камеру (фиг. 226), Благодаря такому устройству рабочая часть доступна во всех своих месзах, что весьма важно в смысг!е удобства подвешивания и прикрепления моделей. Еще одно преимушество трубы со свободной струей состоит в том, что в ней давление вдоль струи поч~и пос!ояпно, и именно — равно д.влению окружающего неподвижного воздуха; поэтому скорость струи на протяжении рабочего участка тоже почти постоянна, если не считать конечных участков, где происходит смешивание струи с покоящимся воздухом.
В непрер!явных же трубах поперечное сечение ядра течения постепенно становится меныпе — вследствие нарастания пограничного слоя; это влечет за собой появление ускорения в направлении течения, слеловатезьно, приводит к падению дзвлення з этом направлении. устройство этой трубы следующее. Вентилятор Сирокко, приводимый з действие мотором мощностью в 70 л. с..
ззсасыззет воздух нз поз!е!ценна Н. Воздух сначала попздает в коллектор В, в конце которого имеется выпрямля!ощая решетка. Отсюда он в виде струи с диа!!етроу! примерно в 1,50 ж поступает в рабочую камеру,9, пройдя котору!о он через другой коллектор А попадает к вентищпору. От вен- '! 51 з и 1о и, Т. Ел йерог! оп рле Вхрегппеп1а! Вчи!Ртеп1 о1 рле Аегопаз11са! Эер,гпп~ п1 о1 !Не !яааков~! Рнуз~са! 1.аЬога1огу. пер.
Ацчгбогубоюпнйее Аегопабн б 1909 — 1910. Еоппоп 1010. у! 5111е1, сь ьа кезь1апсе пе !'А1г е! 1'Аюа11оп. Рзгм 1910. !7б методы экспернментАльных РсследовАний 260 и!.затора воздух по постепенно расширявшемуся каналу К опять попадает.
в помещение О. Испытуемая модель помещается в рабочей камере в середине свободной струи, на рзсстоянии примерно 1 ат от входного конца коллектора Г). Скорость струи можно изменять в пределах от 5 до 20 ж селт Так как в помещении, нз которого в трубу засасывается штзду х, последний находится под атчосферным давлением, то в струе давлеше, согласно уравнению Ьернутши, понижено по сравнению с атмосферным; при скорости в 25 ж'сек это понижение составляет 25 дтм водяного столоа.
Такое же понижение дзвления ичеет место и в рабочей камере К, так как струя протекает через нее прямолинейно. фнг. Етб. Старее даро ннамн|ескаа труба Эйфат» со сео одной струек <!60)), Поэтому эта качерз должна герметически закрываться, и во время раГтоты трупы в нее можно вхочи гь только через шл!озные двери. В 1914 г. Э )фель ') построил вторую, большего разттерз, трубу, которая в кон. структнвном отношении, однако, мало отличается от первой; так, например, в ней за рабочей частью камеры установлен длинный диффузор, а на!осто вентилятора Сирокко поставл.н винтозой вентилятор. Диаметр струи в этой трубе равен 2 м.
Скорость можно доводить до 40 ла!)сев. Подобного рода аэродштачи теская труба со свободной струей была построена в 1911 — 1914 гг. также Р. Кноллероч ()т. Кпо11ег) в аэродинамической лаборатории Выс)пей технической школы в Вене. От трубы Эйфеля она отличается ~олько свопм вертикальным расположением и заменой входного коллектора специальным решетчатым направтя)ошиб! приспособлениет!. 154. Новые пирлпйгжпе иврндпивжичесипв трубы. Замкнутая труба, построенная Стантоном в 1910 г., обладалз нежелательным свой. ствоч: в ней имели место колебания скорости во времени (пульсации). Тщательные исслетования, производившиеся в этом направлении т), привели, наконец, к новой конструкции аэродинамической трубы з), широко т) Вт11е), Сг 1)ощеиет Вес)те!свез знг !а йсй1ыапсе ае ВЛ!г е1! Лт!Е1!ол.
Раг1т 19!4. т) Ва )т с10тт С звт) На гт ! е В по )Ш Лп 1нтсб!!дайан ра!л 1йе 51еарйлетз о! тужи С!жпас1б. йср. Лагыоту Сотпппнсе Леграна!!сб 1912 — !В13, стр. 4ж 1.00- т)оп )гщЗ. а) В н ! т б )ОЧ, Е,,) Н. Н ус) е знт) Н. В 00 ! П Тнс Херт Гощ Воо1 )ттт!ттц Свзппе), Тзм жс, стр. 59. полыхая хэгодинамичзскхя такал пехндтля в гвттингене 261 применяемой в Англии и в настоящее время (фиг. 227). 'Груба К квад ратного сечения (1,2, 1,2 жг), длиною в 7,5 лг, усгановленз в большом помещении на высоте 2 м от пола. На одном конце трубы имеется коллектор А, другой конец несколько расширяется.
Здесь помещается вентилятор )7, засасывающий воздух через коллектор А. В этой части описываемая труба подобна трубе Рябушинского, Отличие же и преимущество ее перед трубою Рябушинского состоит в том, что в ней нозлух, засзсываемый вентилятором, выбрасывается в помо!ценив не прямо, а через длинную трубу А с большим числом отверстий, так назывземый дистрибутор, где его движение постепе~!но замедлястш!. Как показали исследования, при таком устройстве воздух вокруг трубы не получает значительных завихрений и благодаря этому распределение скоростей в трубе получается значительно более равномерным.
Без дистрибутора колебания скорости во времени доходят ло ба)„ог средней скорости; наличие же дистрибутора понижает эти колебания до !о/ю Для установки в тртбе моделей в боковой стенке трубы, на расстоянии 5 ж от переднего конца, сделана стеклянная дверь. В 1919 г. по такому жс принципу была построена еще одна аэродннюшческая труба !) с поперечным сечением 2,1 х', 2,! лгз.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
