Badanie opływu walca – sprawozdanie

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest otrzymanie rozkładu ciśnienia dla walca gładkiego i walca z naciągniętą siatką, oraz obliczenie współczynnika oporu dla obu przypadków.

2. Schemat stanowiska

1 – komora pomiarowa, 2 – wentylator, 3 – walec kołowy, 4 – kątomierz, 5 – króciec pomiaru uśrednionego ciśnienia całkowitego, 6 – króciec pomiaru uśrednionego ciśnienia całkowitego, 7 – U – rurka

Stanowisko, którym dysponowaliśmy, zamiast U-rurki, wyposażone było w miernik z wyświetlaczem, który od razu wskazywał wartość ciśnienia

3. Tabela pomiarowo – obliczeniowa

α[°]	cosα	pd i- walec gładki	pdi - walec z siatką
0	1	220	220
10	0,9848078	90	200
20	0,9396926	100	130
30	0,8660254	44	55
40	0,7660444	-60	-20
50	0,6427876	-150	-80
60	0,5	-200	-125
70	0,3420201	-220	-130
80	0,1736482	-160	-115
90	8,949E-10	-155	-105
100	-0,1736482	-130	-100
110	-0,3420201	-120	-85
120	-0,5	-120	-90
130	-0,6427876	-120	-85
140	-0,7660444	-120	-90
150	-0,8660254	-115	-90
160	-0,9396926	-105	-90
170	-0,9848078	-100	-85
180	-1	-100	-90
190	-0,9848078	-105	-90
200	-0,9396926	-110	-90
210	-0,8660254	-120	-90
220	-0,7660444	-120	-90
230	-0,6427876	-120	-90
240	-0,5	-120	-85
250	-0,3420201	-130	-100
260	-0,1736482	-150	-105
270	-2,685E-09	-170	-125
280	0,1736482	-225	-130
290	0,3420201	-215	-130
300	0,5	-160	-95
310	0,6427876	-75	-25
320	0,7660444	25	55
330	0,8660254	120	140
340	0,9396926	185	195
350	0,9848078	220	225

Obliczenia współczynnika C_x zostały wykonane wg wzoru:

$C_{x} = \frac{\propto \sum_{i = 1}^{36}{p_{\text{di}}\cos \propto_{i}}}{2p_{d\infty}}$ ,

Gdzie p_d∞ wyznacza się dla α=0°, a Δα=0,1744 rad.

Dla walca gładkiego C_x=0,661 Dla walca z nałożoną siatką C_x=0,735

4. Rozkład ciśnień na powierzchni walca

5. Wnioski

Dane uzyskane podczas pomiarów posłużyły do opracowania wyników ćwiczenia - rozkładu ciśnienia i współczynników oporu.

Większy współczynnik oporu uzyskano dla walca siatką na powierzchni. Według teorii, powierzchnia o większej chropowatości powinna uzyskać mniejszy współczynnik Cx, gdyż powoduje późniejsze oderwanie warstwy przyściennej.

Ta niezgodność z teorią może być spowodowana kratką zamocowaną na wejściu tunelu aerodynamicznego, która zaburza przepływ.