Schemat stanowiska
.
Tabele pomiarowe i wynikowe.
φ | l | T | φ | Δp | Przeczywiste | Pteoretyczne |
---|---|---|---|---|---|---|
⁰ | mm | ⁰C | rad | - | N | N |
0 | 92 | 20,6 | 0 | 373,2 | 1,00 | 1 |
3 | 92 | 21,1 | 0,052333 | 373,2 | 1,00 | 0,99 |
6 | 91 | 21,1 | 0,104667 | 369,1 | 0,99 | 0,96 |
9 | 89 | 21,4 | 0,157 | 361 | 0,97 | 0,90 |
12 | 86 | 21,4 | 0,209333 | 348,9 | 0,94 | 0,83 |
15 | 81 | 21,5 | 0,261667 | 328,6 | 0,88 | 0,73 |
18 | 76 | 21,5 | 0,314 | 308,3 | 0,83 | 0,62 |
21 | 68 | 21,6 | 0,366333 | 275,8 | 0,74 | 0,47 |
24 | 61 | 21,8 | 0,418667 | 247,4 | 0,67 | 0,34 |
27 | 51 | 21,9 | 0,471 | 206,9 | 0,56 | 0,18 |
30 | 42 | 22 | 0,523333 | 170,4 | 0,49 | 0,01 |
33 | 33 | 22 | 0,575667 | 133,9 | 0,36 | -0,19 |
36 | 23 | 22,1 | 0,628 | 93,3 | 0,25 | -0,38 |
39 | 13 | 22,1 | 0,680333 | 52,7 | 0,14 | -0,58 |
42 | 2 | 22,1 | 0,732667 | 8,1 | 0,02 | -0,79 |
45 | -8 | 22,8 | 0,785 | -32,5 | -0,09 | -1 |
48 | -17 | 22,8 | 0,837333 | -69 | -0,19 | -1,21 |
51 | -26 | 22,8 | 0,889667 | -105,5 | -0,28 | -1,41 |
54 | -34 | 22,9 | 0,942 | -138 | -0,37 | -1,62 |
57 | -40 | 22,9 | 0,994333 | -162,3 | -0,44 | -1,81 |
60 | -45 | 22,9 | 1,046667 | -182,5 | -0,49 | -2 |
63 | -48 | 23 | 1,099 | -194,7 | -0,52 | -2,17 |
66 | -48 | 23 | 1,151333 | -194,7 | -0,52 | -2,34 |
69 | -45 | 23 | 1,203667 | -182,5 | -0,49 | -2,49 |
72 | -40 | 23,1 | 1,256 | -162,3 | -0,44 | -2,62 |
75 | -35 | 23,1 | 1,308333 | -142 | -0,38 | -2,73 |
78 | -33 | 23,2 | 1,360667 | -133,9 | -0,36 | -2,83 |
81 | -33 | 23,3 | 1,413 | -133,9 | -0,36 | -2,90 |
84 | -32 | 23,3 | 1,465333 | -129,8 | -0,35 | -2,96 |
87 | -31 | 23,3 | 1,517667 | -125,7 | -0,34 | -2,99 |
90 | -32 | 23,3 | 1,57 | -129,8 | -0,35 | -3 |
93 | -32 | 23,3 | 1,622333 | -129,8 | -0,35 | -2,99 |
96 | -32 | 23,3 | 1,674667 | -129,8 | -0,35 | -2,96 |
99 | -32 | 23,3 | 1,727 | -129,8 | -0,35 | -2,90 |
102 | -32 | 23,3 | 1,779333 | -129,8 | -0,35 | -2,83 |
105 | -32 | 23,4 | 1,831667 | -129,8 | -0,35 | -2,73 |
108 | -32 | 23,4 | 1,884 | -129,8 | -0,35 | -2,62 |
111 | -33 | 23,4 | 1,936333 | -133,9 | -0,36 | -2,49 |
114 | -31 | 23,4 | 1,988667 | -125,7 | -0,34 | -2,34 |
117 | -32 | 23,4 | 2,041 | -129,8 | -0,35 | -2,18 |
120 | -32 | 23,5 | 2,093333 | -129,8 | -0,35 | -2,00 |
123 | -31 | 23,5 | 2,145667 | -125,7 | -0,34 | -1,82 |
126 | -32 | 23,5 | 2,198 | -129,8 | -0,35 | -1,62 |
129 | -33 | 23,5 | 2,250333 | -133,9 | -0,36 | -1,42 |
132 | -33 | 23,6 | 2,302667 | -133,9 | -0,36 | -1,21 |
135 | -32 | 23,6 | 2,355 | -129,8 | -0,35 | -1,00 |
138 | -34 | 23,6 | 2,407333 | -138 | -0,37 | -0,80 |
141 | -33 | 23,6 | 2,459667 | -133,9 | -0,36 | -0,59 |
144 | -33 | 23,7 | 2,512 | -133,9 | -0,36 | -0,39 |
147 | -33 | 23,7 | 2,564333 | -133,9 | -0,36 | -0,19 |
150 | -34 | 23,7 | 2,616667 | -138 | -0,37 | -0,00 |
153 | -33 | 23,7 | 2,669 | -133,9 | -0,36 | 0,17 |
156 | -33 | 23,7 | 2,721333 | -133,9 | -0,36 | 0,33 |
159 | -32 | 23,7 | 2,773667 | -129,8 | -0,35 | 0,48 |
162 | -33 | 23,8 | 2,826 | -133,9 | -0,36 | 0,61 |
165 | -31 | 23,8 | 2,878333 | -125,7 | -0,34 | 0,73 |
168 | -31 | 23,8 | 2,930667 | -125,7 | -0,34 | 0,82 |
171 | -31 | 23,8 | 2,983 | -125,7 | -0,34 | 0,90 |
174 | -31 | 23,8 | 3,035333 | -125,7 | -0,34 | 0,96 |
177 | -31 | 23,9 | 3,087667 | -125,7 | -0,34 | 0,99 |
180 | -32 | 23,9 | 3,14 | -129,8 | -0,35 | 1,00 |
Obliczenia.
Temperatura średnia: Tśr=22,95902⁰C
Gęstość powietrza: $\rho = \frac{p_{\text{ot}}}{r*T_{sr}} = \frac{1013*100}{287,05*(22,95902 + 273)} \approx 1,19\ \text{kg}/m^{3}$
Dla φ=0 $\rho_{m}\text{glk} = \Delta p = \frac{\rho{V_{\infty}}^{2}}{2}$, zatem $V_{\infty} = \sqrt{\frac{2\rho_{m}\text{glk}}{\rho}} = \sqrt{\frac{2*827*9,81*92*0,001*0,5}{1,19}} \approx 25\ m/s$
Opór rzeczywisty: $\overset{\overline{}}{P} = \frac{p}{\frac{\rho{V_{\infty}}^{2}}{2}} = \frac{373,2}{\frac{1,19*25^{2}}{2}} \approx 1\ N$
Opór teoretyczny: $\overset{\overline{}}{P} = 1 - 4{(\sin\varphi)}^{2} = 1 - 4*{\sin 0}^{2} = 1\ N$
Wykres.
Wnioski.
W ćwiczeniu rozpatrywaliśmy opływ walca – czyli płaski opływ ciała osiowosymetrycznego o osi normalnej do kierunku strugi. Jako cel ćwiczenia przyjęliśmy wyznaczenie rozkładu ciśnień na powierzchni ciał opływanych równoległą strugą płynu. Teoretyczna charakterystyka odbiega od doświadczalnej, gdyż podczas doświadczenia doszło do opływu z oderwaniem laminarnej warstwy przyściennej, zaś symetryczna charakterystyka teoretyczna przedstawia opływ potencjalny.