平板边界层内流速分布实验

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沿程阻力实验报告

班级:核工程12

姓名:李汉臻

学号:2110302044

实验日期:2013-5-16

一、实验目的:

1.测量离平板前缘任意截面内的速度分布。

2.根据速度分布确定边界层厚度。

3.了解风洞结构及测量仪器。

二、实验设备:

吸入式风洞、(P max=P a 工作截面:300mm x 300mm)、大气压强计、温度计、微压计、U型测压管、平板模型、(325mm×

200mm)、总压探针

三、实验方法简述:

1.调整U型测压管和微压计使管内液面保持水平。

2.校正平板和气流平行。

3.调整总压探头使其头部与平板接触,并读出测量板法线方向

上坐标的初读数。

4.改变总压探针在平板法线方向的高度并读数,其与初始读数

之差在加上探针半径即为纵坐标Y,并依次读出压力值(用

两种方法),直到压强不再变化为止。

5.改变距离(距前缘250mm),重复步奏3、4

6.记下室内温度和大气压,整理数据绘制曲线。

四、实验数据处理及计算:

表4-1 150mm 截面数据

表4-2

表4-3 250mm 截面数据

表4-4

五、附图:

图5-1 图5-2

六、 数据结果分析:

临界雷诺数 Re 0 = 3*105 ~ 3*106 流态判断:

150mm 截面为 层流流动

250mm 截面为 层流向紊流过度区域

2.根据边界层的速度分布判断流态:

由附图 5-1、5-2、5-3、5-4 图像中,实测曲线均与紊流理论曲线吻合较好。 判断结果为:150mm 截面、250mm 截面均为 紊流流态

3. 根据边界层厚度判断流态:

层流: δ=5√νX

V

紊流: δ=0.37(

νVX

)0.2X

由以上数据判断结果为: 150mm 截面流态为: 紊流 250mm 截面流态为: 紊流

小结:

通过如上三种方法认为,通过实验,该平板模型在实验流场中,150mm 截面处与250mm 界面处均为紊流流态。原因可能是风洞中流速过快,以及1截面选择过于靠后,因而测不到或测得层流流态。建议下次试验对100mm 截面进行测试。