1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest teoretyczne i doświadczalne wyznaczenie rozkładu ciśnień na powierzchni ciał opływanych ustaloną równoległa strugą płynu.

1. Schemat stanowiska:

1- walec, 2-mikromanometr, 3-kątomierz.

1. Wzory użyte w obliczeniach i przykładowe obliczenia:

Współczynnik ciśnienia można policzyć z dwóch wzorów:

, oraz

a) pierwszy wzór bazuje na pomiarach ciśnienia przy użyciu mikromanometru.

gdzie: p − p_∞ = ρ_m • k • l

-gęstość cieczy manometrycznej

- przyspieszenie ziemskie

k= 0.5 – przełożenie mikromanometru

l – wskazanie cieczy manometrycznej

Pa

Przykładowo dla pomiaru nr 7 współczynnik ciśnienia wynosi:

b) Drugi wzór wskazuje teoretyczny współczynnik ciśnienia.

Przykładowo dla pomiaru nr 7 współczynnik ciśnienia wynosi:

1. Tabela pomiarowa i wynikowa:

Lp	Kąt α	Δl					Lp	Kąt α	Δl
	°	mm	Pa					°	mm	Pa
1	0	113	467	1,000	1,000		32	93	56	231	0,496	-2,989
2	3	112	463	0,991	0,989		33	96	53	219	0,469	-2,956
3	6	112	463	0,991	0,956		34	99	55	227	0,487	-2,902
4	9	110	454	0,973	0,902		35	102	54	223	0,478	-2,827
5	12	106	438	0,938	0,827		36	105	54	223	0,478	-2,732
6	15	101	417	0,894	0,732		37	108	54	223	0,478	-2,618
7	18	94	388	0,832	0,618		38	111	53	219	0,469	-2,486
8	21	86	355	0,761	0,486		39	114	54	223	0,478	-2,338
9	24	78	322	0,690	0,338		40	117	54	223	0,478	-2,176
10	27	68	281	0,602	0,176		41	120	55	227	0,487	-2,000
11	30	57	235	0,504	0,000		42	123	54	223	0,478	-1,813
12	33	48	198	0,425	-0,187		43	126	56	231	0,496	-1,618
13	36	36	149	0,319	-0,382		44	129	54	223	0,478	-1,416
14	39	25	103	0,221	-0,584		45	132	54	223	0,478	-1,209
15	42	13	54	0,115	-0,791		46	135	55	227	0,487	-1,000
16	45	2	8	0,018	-1,000		47	138	54	223	0,478	-0,791
17	48	36	149	0,319	-1,209		48	141	55	227	0,487	-0,584
18	51	46	190	0,407	-1,416		49	144	55	227	0,487	-0,382
19	54	53	219	0,469	-1,618		50	147	56	231	0,496	-0,187
20	57	60	248	0,531	-1,813		51	150	54	223	0,478	0,000
21	60	67	277	0,593	-2,000		52	153	54	223	0,478	0,176
22	63	71	293	0,628	-2,176		53	156	54	223	0,478	0,338
23	66	72	297	0,637	-2,338		54	159	54	223	0,478	0,486
24	69	69	285	0,611	-2,486		55	162	55	227	0,487	0,618
25	72	63	260	0,558	-2,618		56	165	53	219	0,469	0,732
26	75	57	235	0,504	-2,732		57	168	55	227	0,487	0,827
27	78	55	227	0,487	-2,827		58	171	54	223	0,478	0,902
28	81	54	223	0,478	-2,902		59	174	53	219	0,469	0,956
29	84	53	219	0,469	-2,956		60	177	55	227	0,487	0,989
30	87	52	215	0,460	-2,989		61	180	55	227	0,487	1,000
31	90	55	227	0,487	-3,000

1. Wykres:

2. Podsumowanie:

Opływ walca jest przykładem płaskiego opływu ciała osiowosymetrycznego. Współczynnik ciśnienia, który jest wyłącznie funkcją kąta tworzy nam charakterystykę opływu ciała. Na wykresie opływ potencjalny walca przedstawia linia ciągła (współczynnik ciśnienia teoretyczny). Punkty pomiarowe ukazują nam rzeczywisty opływ walca jak widząc jest to opływ z oderwaniem laminarnym warstwy przyściennej. Moment oderwania strugi jest trudny do określenia, ale wyznaczamy go przy ok. 80°. Jeżeli warstwa jest laminarna to punkt oderwania powinien leżeć w przedniej części walca, a kąt π-α wynosić w przybliżeniu 80°, natomiast przy przejściu warstwy laminarnej w turbulentną następuje przesunięcie punktu oderwania do tylu i π-α ≈120°. Można przyjąć, że jest to opływ z oderwaniem laminarnej warstwy przyściennej, gdyż π-α= 180°-80°=100°. Otrzymane wyniki są poprawne, co świadczy o dokładnym przeprowadzeniu doświadczenia.