平板边界层速度剖面的测定讲义2_第1页
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文档简介

2022年04月20〜22日平板附面层速度剖面与厚度的测定一、试验目的：.熟识附面层速度分布和厚度的测量方法。.详细测定平板附面层层流与湍流附面层的速度分布及其厚度。.把试验结果与理论计算结果进行比较，分析其差异产生的缘由。二、试验原理：粘性匀质不行压缩流体，测量边界层内的速度，仍采用风速管（皮托管）测风速的原理，即测出某点的总压Po和静压P后再换算成该点的速度，由于边界层很薄，其厚度往往只有几mm到十几mm,因而只能用极细的探针去探测边界层内的压力。由于在边界层内部满意8（P）/S（Y）=0,即静压P沿着平板的法线方向不变，因此，可以用壁面上的静压P来表示边界层内法线上全部不同高度的静压。于是,本试验将一根微总压管装在一标架上，使微总压管以很小的间距上下移动，测出不同高度处的总压Po（y）后，即可算出法线上离壁面y处的速度。试验时，把总压管由壁面逐步往上移动，则测出的总压越来越大。当移动到某一高度以后，再连续往上移动几个间距，这时所测到的总压已不再随高度的变化而变化。纪录下数据，经软件分析后可得速度边界层厚度和速度剖面，并与理论曲线对比。理论分析中总是假定从平板（或物体）的前缘（或驻点）就开头形成层流或湍流边界层。实际上绕流体的运动经常是组合边界层问题，即在物体的前部分首先形成层流边界层,在它的后部分形成湍流边界层，在它们之间还有一个过渡段。过渡段从层流的失稳点（层流不稳定点）开头直到流淌成为完全湍流之点（湍流过渡点）结束。性质介于两者之间。为了读出压力的微小变化，本试验采纳压力传感器，采纳总压和静压之差，将其采集的压力信号转换成电信号，再通过放大器进行信号放大后，输入A/D转换器，由计算机直接计算出速度值。由于速度剖面是以无量纲形式画成的，因此，不需要计算一点的速度，只要计算出速度的相对值就可以了。计算各高度上的uy/v和y/8的值，以y/6为纵

坐标，uy/v为横坐标作图（其中V是边界层5处所对应的边界层外缘处的速度，相当于来流速度），从流速分布图上推断各测点处是层流还是湍流边界层。三、试验装置风机，风速管，长平板（静压孔），坐标标架，压力探头（微总压管），多通道组合箱（压力传感器，测量放大器），电表。试验数据纪录表A点距平板前缘距离B点距平板前缘距离c点距平板前缘距离La=cmLb=cmLc=cm5A=压差/（）6B=压差，（）6c=压差4 ）AlBlClA2B2C2A3B3C3A4B4C4A5B5C5A6B6C6A7B7C7A8B8C8A9B9C9A10BIOCIOAllBllCllA12B12C12A13B13C13A14B14C14A15B15C15A16B16C16A17B17C17A18B18C18A19B19C19A20B20C20A21B21C21A22B22C22A23B23C23A24B24C24A25B25C25A26B26C26A27B27C27A28B28C28A29B

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