2. WZORY WYJŚCIOWE

   1. Teoretyczny współczynnik ciśnienia:

$$\overset{\overline{}}{p_{t}} = 1 - 4 \bullet \sin^{2}\alpha$$

1. Doświadczalny współczynnik ciśnienia:

$$\overset{\overline{}}{p} = \frac{p - p_{\infty}}{\rho_{\text{pow}} \bullet \frac{v_{\infty}^{2}}{2}}$$

1. Różnica ciśnień:

p − p_∞ = ρ_m • g • Δh_rzecz

1. Wysokość ciśnienia:

Δh_rzecz = k • l

1. Ciśnienie dynamiczne:

$$p_{\text{dyn}} = \rho_{\text{pow}} \bullet \frac{v_{\infty}^{2}}{2}$$

1. Siła oporu ciśnieniowego:

P_c = A∫₀^πp • cosφdφ

1. Współczynnik oporu ciśnieniowego:

$$C_{\text{xp}} = \frac{P_{c}}{\frac{1}{2}\rho{v_{\infty}}^{2}A}$$

1. Gęstość powietrza:

$$\rho_{0} = \frac{1}{R_{s}}\frac{1 + \frac{0,622\varphi{\bullet p}_{s}}{p - \varphi \bullet p_{s}}}{1 + \frac{\varphi p_{s}}{p - \varphi{\bullet p}_{s}}}\frac{p}{T}$$

2. WZORY WYNIKOWE

   1. Doświadczalny współczynnik ciśnienia:

$$\overset{\overline{}}{p} = \frac{l_{i}}{l_{1}}$$

1. Ciśnienie dynamiczne:

p_dyn = ρ_m • g • Δh_rzecz1

1. Prędkość powietrza

$$v_{\infty} = \sqrt{\frac{2*p_{\text{dyn}}}{\rho_{\text{pow}}}}$$

1. Współczynnik oporu ciśnieniowego

$$C_{\text{xp}} = \frac{\int_{0}^{\pi}{p \bullet cos\varphi d\varphi}}{p_{1}}$$

2. TABELA POMIAROWA

Lp	φ,	φ,  rad	l, mm	Δhrzecz, mm	t,	$${\overset{\overline{}}{\mathbf{p}}}_{\mathbf{t}}$$	$${\overset{\overline{}}{\mathbf{p}}}_{\mathbf{dos}}$$	pi, Pa
1	0	0,000	86	43	20	1,00	1,00	348,85
2	3	0,052	86	43	21,2	0,99	1,00	348,85
3	6	0,105	85	42,5	21,5	0,96	0,99	344,80
4	9	0,157	83	41,5	21,7	0,90	0,97	336,68
5	12	0,209	80	40	21,8	0,83	0,93	324,51
6	15	0,262	76	38	21,9	0,73	0,88	308,29
7	18	0,314	70	35	22	0,62	0,81	283,95
8	21	0,367	63	31,5	22,1	0,49	0,73	255,56
9	24	0,419	55	27,5	22,2	0,34	0,64	223,10
10	27	0,471	47	23,5	22,3	0,18	0,55	190,65
11	30	0,524	38	19	22,4	0,00	0,44	154,14
12	33	0,576	30	15	22,4	-0,19	0,35	121,69
13	36	0,628	20	10	22,6	-0,38	0,23	81,13
14	39	0,681	10	5	22,8	-0,58	0,12	40,56
15	42	0,733	0	0	22,9	-0,79	0,00	0,00
16	45	0,785	-7	-3,5	23,3	-1,00	-0,08	-28,40
17	48	0,838	-17	-8,5	23,4	-1,21	-0,20	-68,96
18	51	0,890	-24	-12	23,4	-1,42	-0,28	-97,35
19	54	0,942	-30	-15	23,5	-1,62	-0,35	-121,69
20	57	0,995	-37	-18,5	23,6	-1,81	-0,43	-150,09
21	60	1,047	-42	-21	23,7	-2,00	-0,49	-170,37
22	63	1,100	-46	-23	23,8	-2,18	-0,53	-186,60
23	66	1,152	-47	-23,5	23,9	-2,34	-0,55	-190,65
24	69	1,204	-44	-22	24,1	-2,49	-0,51	-178,48
25	72	1,257	-40	-20	24,2	-2,62	-0,47	-162,26
26	75	1,309	-35	-17,5	24,3	-2,73	-0,41	-141,98
27	78	1,361	-32	-16	24,4	-2,83	-0,37	-129,81
28	81	1,414	-30	-15	24,4	-2,90	-0,35	-121,69
29	84	1,466	-30	-15	24,5	-2,96	-0,35	-121,69
30	87	1,518	-30	-15	24,7	-2,99	-0,35	-121,69
31	90	1,571	-30	-15	24,9	-3,00	-0,35	-121,69
32	93	1,623	-31	-15,5	25,1	-2,99	-0,36	-125,75
33	96	1,676	-32	-16	25,1	-2,96	-0,37	-129,81
34	99	1,728	-33	-16,5	25,2	-2,90	-0,38	-133,86
35	102	1,780	-33	-16,5	25,2	-2,83	-0,38	-133,86
36	105	1,833	-32	-16	25,2	-2,73	-0,37	-129,81
37	108	1,885	-32	-16	25,2	-2,62	-0,37	-129,81
38	111	1,937	-32	-16	25,3	-2,49	-0,37	-129,81
39	114	1,990	-31	-15,5	25,4	-2,34	-0,36	-125,75
40	117	2,042	-31	-15,5	25,4	-2,18	-0,36	-125,75
41	120	2,094	-30	-15	25,4	-2,00	-0,35	-121,69
42	123	2,147	-31	-15,5	25,5	-1,81	-0,36	-125,75
43	126	2,199	-31	-15,5	25,5	-1,62	-0,36	-125,75
44	129	2,251	-31	-15,5	25,6	-1,42	-0,36	-125,75
45	132	2,304	-31	-15,5	25,6	-1,21	-0,36	-125,75
46	135	2,356	-31	-15,5	25,7	-1,00	-0,36	-125,75
47	138	2,409	-31	-15,5	25,7	-0,79	-0,36	-125,75
48	141	2,461	-31	-15,5	25,7	-0,58	-0,36	-125,75
49	144	2,513	-31	-15,5	25,7	-0,38	-0,36	-125,75
50	147	2,566	-31	-15,5	25,7	-0,19	-0,36	-125,75
51	150	2,618	-31	-15,5	25,8	0,00	-0,36	-125,75
52	153	2,670	-30	-15	25,8	0,18	-0,35	-121,69
53	156	2,723	-30	-15	25,9	0,34	-0,35	-121,69
54	159	2,775	-30	-15	25,9	0,49	-0,35	-121,69
55	162	2,827	-30	-15	26	0,62	-0,35	-121,69
56	165	2,880	-29	-14,5	26	0,73	-0,34	-117,64
57	168	2,932	-30	-15	26	0,83	-0,35	-121,69
58	171	2,985	-28	-14	26	0,90	-0,33	-113,58
59	174	3,037	-29	-14,5	26,1	0,96	-0,34	-117,64
60	177	3,089	-29	-14,5	26,1	0,99	-0,34	-117,64
61	180	3,142	-30	-15	26,2	1,00	-0,35	-121,69

2. WYKRES

3. PRZYKŁADOWE OBLICZENIA (pomiar nr 5)

   1. Teoretyczny współczynnik ciśnienia:

$$\overset{\overline{}}{p_{t}} = 1 - 4 \bullet \sin^{2}\alpha = 1 - 4 \bullet {\sin\left( 12 \right)}^{2} = 0,83$$

4. 2. Doświadczalny współczynnik ciśnienia:

$$\overset{\overline{}}{p} = \frac{l_{5}}{l_{1}} = \frac{80}{86} = 0,93$$

1. Wysokość ciśnienia:

Δh_rzecz5 = k • l₅ = 0, 5 • 80 = 40 mm

1. Ciśnienie dynamiczne:

p_dyn = ρ_m • g • Δh_rzecz1 = 827 • 9, 81 • 0, 043 = 348, 85Pa

1. Gęstość powietrza:

$$\rho_{0} = \frac{1}{R_{s}}\frac{1 + \frac{0,622\varphi{\bullet p}_{s}}{p - \varphi \bullet p_{s}}}{1 + \frac{\varphi p_{s}}{p - \varphi{\bullet p}_{s}}}\frac{p}{T} = \frac{1}{287,1}\frac{1 + \frac{0,6220,41{\bullet 2265}_{}}{1000 - 0,41 \bullet 2265}}{1 + \frac{0,41 \bullet 2265}{1000 - 0,41 \bullet 2265}}\frac{1000}{19,5 + 273} = 1,19\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

1. Prędkość powietrza

$$v_{\infty} = \sqrt{\frac{2 \bullet 348,85}{1,19}} = 24,2\ \frac{m}{s}$$

1. Ciśnienie w określonym punkcie pomiarowym

p₅ = Δh_rzecz5 • ρ_m • g = 0, 04 • 827 • 9, 81 = 324, 51Pa

1. Współczynnik oporu ciśnieniowego

$$C_{\text{xp}} = \frac{\int_{0}^{\pi}{p \bullet \text{cosφdφ}}}{p_{1}}$$

$$\int_{0}^{\pi}{p \bullet cos\varphi d\varphi} = \frac{\varphi}{2}p_{1}\cos\varphi_{1} + \sum_{i = 2}^{n = 60}{\varphi{\bullet p}_{i}\cos\varphi_{i}} + \frac{\varphi}{2}p_{61}\cos\varphi_{61}$$

$$\alpha = \frac{3}{360} \bullet 2\pi = 0,0524$$

$$\int_{0}^{\pi}{p \bullet cos\varphi d\varphi} = \frac{0,0524}{2} \bullet 348,85 \bullet \cos\left( 0\mathbf{} \right) + 0,0524 \bullet 348,85 \bullet \cos\left( 3\mathbf{} \right) + 0,0524 \bullet 344,80 \bullet \cos\left( 6\mathbf{} \right)\mathbf{+ \ldots +}\frac{0,0524}{2} \bullet ( - 121,69) \bullet \cos{\left( 180\mathbf{} \right) = 242,6\ Pa}$$

$$\mathbf{C}_{\mathbf{\text{xp}}}\mathbf{=}\frac{\mathbf{242,6\ }}{\mathbf{348,85}}\mathbf{= 0,695}$$

6. UWAGI I WNIOSKI

   1. Krzywa doświadczalna różni się od krzywej teoretycznej. Jest to spowodowane lepkością powietrza a także podciśnieniem, które tworzy się podczas opływu walca.

   2. Rozbieżność tych dwóch krzywych jest najbardziej wyraźna w tylnej części walca, na skutek występowania sił tarcia wewnętrznego w warstwie przyściennej.

   3. Mieliśmy do czynienia z laminarną warstwą przyścienną, ponieważ jej oderwanie nastąpiło w przedniej części walca (odpowiada to kątowi około 80).