Определение интенсивности (степени) турбулентности потока аэродинамической трубы двумя способами (1163118), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Диаметр проволоки-нити 5 микрон, длина 1,5-2 мм. Проволочка изготовлена из платины и покрыта вольфрамом. Этот материал обеспечивает стойкость нити к механическим напряжениям и пригодность ее для работы при высоких температурах. Рабочая температура нити датчика не более 300оС. При работе нить датчика должна быть расположена перпендикулярно к направлению средней скорости потока. Интенсивность турбулентности потока определяется по формуле ~ ~.~~- ) — - во~ ФT а "~ ~'2 ~'72 (36) б где у — напряжение моста в волтах при отсутствии потока в трубе, 'Д вЂ” постоянная составляющая напряжения моста в вол%ах при потоке в трубе, гц'~7 - переменная составляющая напряжения моста в милливольтах при потоке в трубе. Теоретическое обоснование принципа работы термоанемометра для измерения средней скорости ~/ и интенсивности турбулентности Я~~~ потока детально изложено в работе ~ 2~ Экспе иментальная становка; по ядок оведения зкспе имента и об аботка опыта.
Эксперимент проводится в аэродинамической трубе А - 10 прямого действиЯ с камерой Эйфеля. Для этой трубы возможно два варианта ра- бочей части: 1) закрытая рабочая часть, обеспечивающаяся специально оборудованной вставкой между коллектором и ди4фузором; боковые стенки атой вставки прозрачны; 2) открытая рабочая часиь, окруженная достаточно большой по объему герметической камерой Эйфеля; давление внутри камеры равно статическому давлению /~~ рабочей части трубы и, очевидно, меньше атмосФерного на величину динамического напора ~~/ ~ .
Для выполнения настоящей работы предпочтителен первый вариант. Поперечное сечение рабочей части трубы представдяет правильный восьмиугольник, расстояние между параллельными сторонами которого ~ = 800 мм. Металлический шар диаметром с~ = 100 мм укреплен в середине рабочей части трубы с помощью державки, расположенной в кильваторной зоне за шаром (см.
схему установки на рис. 10). Зля измерения давления ф в державке, на расстоянии 3 мм от шара, проделано дренажное отверстие. Это давление через трубочку, смонтированную внутри державки, подается на одно из колен Ц -образного манометра. Перед шаром, в невозмущенном потоке, у среза коллектора неподвижно закреплены стандартная трубка Пито-Прандтля и датчик термоанемометра '~ ~5 4 . Малые относительно диаметра '~ рабочей части трубы размеры трубки Пито-Прандтля и датчика термоанемометра дают возможность установить их4 потоке таким образом, чтобы вносимые ими возму- щения не влияликна характер обтекания шара. Рис.
10. Схема установки и подключения манометров в зксперименте. -25- 1 — трубка Пито-Прандтля 2 - металлический шар 3 — датчик термоанемоме тра 4 — дренажное отверстие в державке за шаром 5 - державка 6 - тройник 7 - сетки перед хонейкомбом для изменения 8 $ в потоке 8 — блок термоанемометра Манометр бачкового типа й1 (цо схеме) измеряет ~Од- Д и служит для определения динамического напора ~ ~ у, и средней скорости У потока: ~,оГ' = р.-р =у(к-к.)~~- я».а где Й и 4- нулевой и конечный отсчеты по трубке манометра, К вЂ” тарировочный козффициент манометра, ~' — удельный вес жидкости, заполняацей манометр, с~ - угол наклона к горизонту отсчетной трубки манометра и — тарировочнвй козффициент наседка (трубки Пито-Прандтля); Я,РЯ 7 Юб здесь  — атмосферное (барометрическое) давление в мм ~~р, 7 — температура воиьуви по Кевьввву и ~» = б, яро ,И.
~йе~ Ду — плотность воздуха при ~=/5 С и 8м Р60 у у Фу У-образный манометр М2 (по схеме) позволяет при различных скоростях У определять величину Р ~ьв и Р М ~ ~~ — lъ,l» ХЫ здесь 4. и /ь„~~ — отсчеты соответственно по правому и левому коленам У -образного манометра (предполагается, что манометр стоит вер- тикально и тарировочный коэффициент его равен единице). — 26— По ок ове ения заботы сле При различных скоро=тих потока Р в трубе (10 — 12 значений в интервале 10 + 60 и/сек) определяются величины р и 4. Стрсится граФик Фукияви,О=фЪ К и в качестве Й, берется то значение Й., при котором /Э = 0,22.
Найдя 4.~о по диаграмме Драйдена (рис. 6) или с помощью Формулы (21), вычисляют интенсивность турбулентности 8 Ф. Кроме того, 8 $ измеряется с помощью термоанемометра по формуле (26) при всех числах Й, участвующих в эксперименте. В результате строится график зависимости с, Ф от числа Й в потоке аэродинамической трубы. На этот же график наносится и точка ( б,.
Я ,~ ), найденная по методу перепада давления на поверхности шара . Описанная здесь процедура проводится также и для двух различных сеток ( 7 на рис. 10 ), установленных перед хонейкомбом аэродинамиче- ской трубы А — 10. Запись и обработка данных опыта проводится по таблице 1. Условия опыта: ер Я - барометрическое давление в мм Уу .
7=~73~" 1'; С вЂ” темпе- 1 сиз ратура воздуха по Кальвину. у ~ - кинематическая вязкость воздуха (определяется по соответствующей таблице как функция 6 и 1'С ). % = 800 мм — диаметр трубы С~ = 100 мм — диаметр шара. Ха акте истика ибо ов: = 1 - тарировочный коэффициент трубки Пито-Прандтля. А =е- манометра 31 бачкового типа $~до( = 1 (для манометра Ж). р,„ — нулевой отсчет по трубке манометра =б~/ / - удельный вес заполняющей манометры жидкости.
-27- вольт - напряжение моста уинстона в схеме термоанемометра Я.Я4 при отсутствии потока. Таблы~а 1. Литеоа~тра. ~1~. Л.Г.Лойцянский. Механика жидкости и газа. Физматгиз,1959 г. ~2~. С.Г.Попов. Измерение воздушных потоков. ОГИЗ. Гостехиздат,1947. ~3~. С.М.Горлин. Экспериментальная азродинамика. Изд.Высш.школа,1970 ~4~. Научные труды НИИ механики МГУ, 314, 1971. ~5~. Васильев В.А.,Зейпев А.А.,Комаров А.М.,Попов С.Г.,Случановская З.П. Лабораторный практикум по азромеханике для студентов- механиков 111 курса мех-мат. $-та МГУ, изд. Моск.
университет, 1972 г. ~б~ . Г.Шлихтинг. Теория пограничного слоя. ИЛ., 1956. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
