Прандтль Л., Титьенс О. Гидро- и аэромеханика (1123881), страница 65
Текст из файла (страница 65)
В этой трубе за рабочей ее частью начинается распшрепие, благоларя чему, с одной стороны, часть кинетической энергии вновь улавливается в форме увеличения давления, а, с другой стороны, воздух, выбрасываемый вентилятором зо внешнее пространство, имел лишь незначительную скорость. Зля окон'!ательпого успокоения воздуха вместо прежнего лисгрибу гора построена в серетпне помещения кирпичная стена с отверстиями, отлеляющая ту часть помещения, из которой воздух всасывается, от части, в которую воздух выбрасывается.
15о. Большая аэродинамическая труби Ирнндт.тя в 1'еттннгене. Новая лэродгп!ами !е чшя т)бба с1, нос!росннзя в ! еттингене в 1916 — 1917 гг,, быта выполненз по пргшципу свободной струи. Вело в том, что работа со с!арой, замкнутой труоой (фнг, 224) показала, чго стенки ~рубы во многих случаях — особенно при необычных испытаниях— мешают. Опыт также показал, что свободная струя несколько вьполнее закры!ой также в отношении ошибок, обусловливаемых — - особенно в случае бо.тыпих моделей — конечными рззмерами потока воздуха. Наконеп, в случае свободной струи значительно проще установка моделей. Что касается устройства трубы в отношении рзспрелслепия в ней павлония, то было сделано так.
чтобы в свободной струе имело место атмосферное давление, а не пониженное, как в трубе Эйфеля. Благо- ларя этоыу раоочая камера можег оставаться открьпой и вход в нее во время работы трубы не сопряжен ни с кзкими затруднениями. Труба Эйфеля обладает тем недостатком, что вней возлух, выбрасываещ!й вентилятором после прохождения им трубы, попзлает обратно к коллектору очень завихренным: поэтому алесь прихолпгся ус аназлнззть специальные приспособления для выпрямленна потока.
В тр)бе !!ранлтля этот недостзток устранен тем. ыо в ней воздух, выбрасываемый вентил!жором, течет ооратно к коллектору по закрьпому, постепенно рышпряюшемуся отводному каналу. устройство этого отзошюго капала Керог! о1 1йе Айг1гогу Сопппшее Ьг Аегопзпйсм 1918 — 1919, т. 1, стр. 151 Еопйоп 919. !'.!ЗХ вЂ” Ь93, т. 1, ст!х !8!. Еопдсп !923 Егйеьп!з.е лег Аегойзп. Ъ'етгчс'.ь: ", хз ' "! 1еп 1 Е1с1. Х!йпсп ' 192! МЕТОДЫ ЭКСПЕГИЬ!ВИТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 262 показано на фпг. 228 и 229. Поток воздуха, выбрасываемыЙ вентилятором р, проходит сначала через нескозько направляющих лопа1ок А, е которыми он несколько выпрячляегся, а затея попадает в отводный лапал пря1О1гольного сечения, рзснологкенныя в подвале.
Тля повоРота потока ока воздуха В угтах канала ьстроены ,пеииальные направляющие хэгоднннмичсскив тгюы в л'атих стгхннх лопатки. Пройдя отводный канал, воздух опять поступае~ в коллектор, предварительно пройдя через выпрямляющую решетку О, поставленную при входе в коллектор. Площадь входного поперечного сечения ко !лектора рвана 4,5 Х 4,5 ма. Попав в коллектор, поток воздуха постепенно сужается 1площадь нанч1еньшего сечения равна 2,24 х' 2,24 мз) и соответственно этому скорость потока прн выходе из коллектора в рабочее помещение Р в пять раз больше его скорости при входе в коллектор. Пройдя рабочее помещение, струя попадаег в другой коллектор, проходит к вентилятору и опять выбрасывается в отводный канал. Особое преимущество такого устройства закл1очастся в том, что успокоение и выпрямление потока воздуха, текущего к коллектору, происходит в канале со срзвнительно болыцим поперечным сечением (около 20 ма); благодаря этому ие только получается экоиомия в мощности мотора для вентилятора, но также достигается в высо- +.
1' кой степени равномерность скорости воздуха в стр)е. В самом деле, сечение струи воздуха прн переходе из о~водного канала к концу коллектора уменьшается с 20 мз до 4 ма, стеловатетьно, скорость при этом увеличивается в пять раз; поэтому кинетическая энергия чз- слгеиссЛ-А сеедгадВ -В сю1ц возлуха в т ЛУ В тРУ Е В Фиг. 999. Анреаинаническан труба в Геттинтече !1919-19171.
25 раз больше кинетической энергии тех же частиц перел коллектором. Неравномерности потока воздуха, остающиеся после его успокоения и выпрямленна, относятся теперь только к 1) ., чзстн энергии, находящейся в струе; остальные за! чза окончательной энергии каждой частицы воздуха получаготся этими частицами вследствие падения давления в коллекторе. Поэтому, если в пространстве перед колтектороч! удается уменьципь неравномерность кинетической энергии до 50919, то это влечет за собою уменьшение неравномерности кинетической энергии в струе ло 29), и следовательно, нервн- о* номерность скорости в направленн,! струи будет составлять только 1с' .
1с 156. Аэродинамические трубы вдругих странах. Аэродинамическая труба значительно ббльших рззчеров была построена в 1927 г. в Ьапп)еу Рйе13 — центре аэродинамических исследований в Соединенных штатах Северной Америки '). На фиг. 230 показана схема этой трубы. Она— замкнутого типа, с поперечным ссченнеч струи около 30 ма. Нславно (в 1932 г.) построена еще одна такая же труба, но еще больших размеров; поперечное сечение ее струи составляет 1 20 мз, Наконец, слелует упомянуть об аэродинамической ~рубе, построенной по указаниям Кармана ') Ъ'с1с к, Е'.
Е. апл Р. Н. утос с1: Тве Тжсн1у гоо1 Ргоре1!ег Ксзсатсц Типпс1 о1 йе М. А. С. А. Кер. 300 с1 !Ье 1чаг!спи! Ачгтг!ногу Сопппгйее 1ог Асгопаипсз. Иазз!ий!оп 1928. методы экснсгиментллъных исследований 264 в !!асадене !!(алифорния)! эта труба отличается особенно хорошим качеством и почти полным отсутствием турбулентности.
На описании аэродинамических труб, построенных в других странах— по.ти все большие государства име|от аэродинамические лаборатории,— 'О |ь Н я ы ь х можно нс остзнавливаться, так как все выполненные трубы по своей конструкции более илн менее примыка|от к описанньп| типзм. Описание аэродинамических труб в Японии имеется в японских „Керн!)з" |). Описание новых труб, построенных в СССР. приводится у Озерова г).
Развитие аэродинамических труб определялось главным образом двумя илеячп с одной стороны, стремлением получить поток воздуха, по аоз- '! т!ге аппо таппс1 сот|ни|ее о1 |1|е легопан|!са! соапсй о1 )арап. тве Гтезг|1пк| о! !!|е Лис)йр Мове!. а!еззнге|! 1и Гас Ъ'!и|! Таппе!з о1 Таран. кер. о1 !Ве Легоаш|1ыа! Ке|еагси 1па!!!н!е. Тохуо 1шрег!з! 1,'а!яегапу, Чг !5. М|псн, !926. а| О з | р о в, Г Лс Центральный аэро-гнароднг|ат|йчесний институт. Труды 11ентрального аэры- плролнпачнческого ннстнт|та, вып|ск 30. Москва !927. ПРИКРЕПЛЕНИЕ МОДЕЛЕЙ И ИЗМЕРЕНИЕ СИЛ можности равномерный и свободный от возмущения >), с дру<.ой стороны, желанием производить измерения при возможно ббльших числах Рейнольдса, чтобы таким путем обеспечить механическое подобие с действительными явлениями, Последнее требование возможно ббльших чисел Рейнольдса приводило к все ббльшим и бблшпим размерам труб (нзп имер в Англии к трубе с поперечным сечением в 9,1 кмэ, в Америке— с поперечным сечением з 120 я<э) и к все ббльшим и ббльшим скоростят< (Геттинген 52 дг)сев, Москва 80,<г>>сск).
По друго»у пути пошел Мунк э), который при неболыпнх размерах трубы (див>гетр 1,52 д0 н небольших скоростях (20 д<)сев) получил большие числа Рейнольдса тем, что сделал весьма малой третью величину, входящую в состав числа Рейнольдса, именно — кинечатическую вязкость г = — . Для етого он вместо обычного >' Р''' воздуха, т. е. находящегося под атмосферным давлением, прои)скает через трубу сильно сгущенный воздух (под давлением до 20 ат), благодаря Фиг. Эз<. деродиидмическее труба еысоиого дееоеиие и. Р<уо е.
чему кинематическая вязкость уменьшается почти в 20 рзз, а число Рейнольдса во столько же раз увеличивается. !(онечно, при»енение сжатого воздуха требует полной герметичности внутренности тру<бы, причем стенки се, чтобы выдержать внутреннее давление н 20 ал<, должны быть весьма прочными (сталь толщино<о около 5 си<). г(а фиг. 23! показан продольный разрез такой трубы, построенной в Соединенных штатах Северной Ат<ерики. Доступ внутрь трубы и к весам происходит через дверь Т.
Существенным недостатком такой трубы является трудность доступа в рабочую часть и к моделям, Измерение сил производится или автоматически. при помощи регистрирующих приборов, или же злектри<рипированным взвешиванием, причем весы наблюдаются снаружи через небольшое окошечко. В последнее время в Англии построена по такому же принципу еще болыпая тр)ба. 157.
Прикрепление моделей и измерение сил. Важнейшее требование, предъявляет<не к подвешиванию мотелей в искусственном потоке воздуха, заключае<ся в том, чтооы приспособление д>я подвешивания не производило воз»у<пения течения воздуха около модели. Имеется вообще >) С». в связи с этим 'ту1е б е1ЕЬ е г я е <, С. ВЬЕ«йс уе<Ьечэегвпд г>е< 5!<ов>нпя 1п 7"'пй1<апа1еп. доклад на 1ОЗ заседании Сон>эа японских нн>кенороэ»еданнеов (19 111 1995), о) ми и !с, м, а.
5. ж. м111е <: тье <та<>а!Ие 1>евэ<!у ру!Нп тивве! о1 <ье >ча!!опа1 Адг!богу соппп<мее 1о< Аетопаи!Мэ. кер 227 он<! 2зв о1 <ье !ь л. с. А. ЪЪЕ>нпяшп ! 975. 'йбб методы экспегиментлльных исследОВАний два принципиально различных способа, позволяющих более или менее хорошо выполнить это требование; именно, модель или подвешиваегся на нескольких очень тонких стзльных проволоках или же прикрепляется прн помощи жесткой державки.