Рис. 3.2. аэродинамических весов для измерения сил и моментов действующих на тело, обтекаемого потоком воздуха.
Рис 3.3. Принципиальная схема сопла и ПВД с жидкостным микроманометром.
Рис 3.4. Схема прибора для измерения скорости потока.
Гаврюшев Алексей.
Воробьёв Е.А.
Оценить:
Рейтинг: 3.33
Автор: Гаврюшев Алексей Игоревич. Наставник: Воробьёв Е.А. Город: Москва Место учебы: ГБОУ СПО Политехнический колледж №42
Цели и задачи:изучения конструкции аэродинамической трубы, последовательности проведения эксперимента и методики расчета для определения давления на срезе сопла.
Способы и методы реализации проекта:проведение эксперимента и расчетов.
Предполагаемые результаты реализации проекта:осуществления опытно-экспериментальной и учебно-исследовательской деятельности студентов, внедрения в учебный процесс и получения практических навыков.
Обоснование проекта: Аэродинамическая труба- установка создающая поток газа (воздуха) с целью изучения воздействия его на обтекаемый объект, а также для изучения аэродинамических явлений.
С помощью аэродинамической трубы определяются силы , возникающие при полёте или движении объекта , исследуются их устойчивость, оптимальные формы объекта. В специальных аэродинамических трубах исследуется нагревание и теплозащита исследуемых объектов.
В проекте представлена действующая экспериментальная установка определения параметров на срезе сопла в дозвуковой аэродинамической трубе, принцип работы аэродинамической трубы. Приведена апробированная методика расчета и проведения испытания для определения давления на срезе сопла. Уникальность экспериментальной установки.
1. Общие сведения: принцип работы аэродинамической трубы
Аэродинамическая труба- установка создающая поток газа (воздуха) с целью изучения воздействия его на обтекаемый объект, а также для изучения аэродинамических явлений (Рис. 1.1).
С помощью аэродинамической трубы определяются силы , возникающие при полёте или движении объекта , исследуются их устойчивость, оптимальные формы. В специальных аэродинамических трубах исследуется нагревание и теплозащита объектов.
Опыты в аэродинамической трубе основаны на принципе обратимости согласно которому перемещение тела относительно воздуха(или жидкости) можно заменит движением воздуха , набегающего на тело. Для моделирования движения тела в покоящемся воздухе необходимо создать в аэродинамической трубе равномерный поток, имеющий в любых точках равномерные или параллельные скорости, плотность и температуру. Обычно в аэродинамической трубе исследуется обтекание модели проектируемого объекта его частей и определяются действующие на него силы (Рис. 1.2).
В аэродинамике больших скоростей потока или скорость полёта ЛА характеризуется числом Маха.
В аэродинамике используют отношение скорости полёта ЛА к скорости звука. Для получения сверхзвуковой скорости газа в рабочей части аэродинамической трубы применяют сопло Лаваля, которое представляет собой сначала сужающийся, а затем расширяющийся канал. В сужающейся части скорость потока увеличивается и в наиболее узкой части канала (сопла) достигает скорости звука, в расширяющейся части сопла скорость становится сверхзвуковой и увеличивается до заданного значения , соответствующего числу Маха в рабочей части. Каждому числу Маха отвечает определённый контур сопла. Поэтому в сверхзвуковых аэродинамических трубах для изменения числа Маха в рабочей части применяют сменные сопла или сопла с подвижным контуром, позволяющим уменьшить форму сопла.
В диффузоре сверхзвуковой аэродинамической трубы скорость газа должна уменьшаться, а давление и плотность возрастать, поэтому его делают, как сопло, в виде сходящегося - расходящегося канала. В сходящейся части сверхзвуковая скорость течение уменьшается, а в некотором сечении возникает скачёк уплотнения (ударная волна) , после которой скорость становится дозвуковой . Для дальнейшего замедления потока контур трубы делают расширяющимся , как у обычного дозвукового диффузора.
Принципиальная схема аэродинамических весов для измерения сил и моментов действующих на тело, обтекаемого потоком воздуха. (см. рис 3.2.)
М-модель,
У-устройство для измерения угла атаки,
П-противовесы для балансировки весов.
Принцип работы одного элемента аэродинамических весов для замеров силы лобового сопротивления.
Лобовое сопротивление - сила препятствующая движению тел в жидкостях и газах. Создание первых органических весов относится к началу века и связано с им. Н.Е.Жуковского. это были механические весы при помощи которых Жуковский проводил свои знаменитые опыты по определению аэродинамических характеристик тел.Аэродинамические весы - установка или система для измерения составляющих аэродинамических сил и моментов, действующих на модель в аэродинамической трубе (АДП). По принципу действия подразделяются на механические и электрические . Согласно лабораторной работе №5 , устанавливаем испытываемую модель на аэродинамических весах, закрепляем её и включаем установку. После входа трубы на режим установившегося потока в рабочей части, уравновешиваем весовые элементы и записываем показания весов манометра , а также измерения сил действующих на обтекаемое тело по разности местонахождения груза на шкалах динамометра.
4. Определение параметров воздуха на срезе сопла и
4.1. Методика расчета и проведения испытания для определения давления на срезе сопла (см. PDF-файл)
Заключение
В проекте представлена разработка экспериментальной аэродинамической трубы и её измерительных приборов, также проведены расчеты определения параметров давления на срезе сопла В дальнейшем представляется необходимым автоматизация режимов измерений с использованием современных контрольно-измерительных приборов и автоматов.
Список литературы
1. Аэродинамика, Н.В.Краснов. Москва, 2004г.
2. Аэродинамика больших скоростей, Н.С.Аржаников. Москва 2005
Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie и рекомендательные технологии.
Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием
порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie и рекомендательных технологий на вашем устройстве.
Подробнее
