Laboratorium z mechaniki płynów
Temat: Badanie opływu płata.
Cel ćwiczenia: Wyznaczenie siły nośnej działającej na profil metodą pomiaru rozkładu ciśnień na profilu, oraz wyznaczenie współczynnika siły nośnej.
Schemat stanowiska pomiarowego:

Wzory obliczeniowe
długość profilu b = 0.113 m
długość cięciwy l = 0.1 m
Gęstość powietrza wilgotnego

Obliczenie siły nośnej oraz współczynnika siły nośnej
Siłę nośną wyznaczyłem licząc pole elementarnych prostokątów wpisanych w pola wykresów ciśnień (dla kątów -5 i -25 stopni).
Zestawienie wynikówpomiarów:
δ
| Numer | odległość | ppc | ppst | pd | |||
| otworu | [mm] | [mm] | [Pa] | [mm] | [Pa] | [mm] | [Pa] | 
| g1 | 80 | -34 | -275.2 | 
 | 
 | -2 | -16,2 | 
| g2 | 70 | -35 | -283.3 | 
 | 
 | -3 | -24.3 | 
| g3 | 60 | -36 | -291.4 | 
 | 
 | -4 | -32.4 | 
| g4 | 50 | -38 | -307.5 | 
 | 
 | -6 | -48.6 | 
| g5 | 40 | -37 | -299.5 | 
 | 
 | -5 | -40.5 | 
| g6 | 30 | -43 | -348 | 
 | 
 | -11 | -89 | 
| g7 | 20 | -42 | -340 | 
 | 
 | -10 | -80.9 | 
| g8 | 10 | -46 | -372.3 | 
 | 
 | -14 | -113.3 | 
| g9 = s9 | 0 | -10 | -80.9 | -32 | -259 | 22 | 178.1 | 
| s10 | 7 | -40 | -323.7 | 
 | 
 | -8 | -64.7 | 
| s11 | 16 | -40 | -323.7 | 
 | 
 | -8 | -64.7 | 
| s12 | 25 | -38 | -307.5 | 
 | 
 | -6 | -48.6 | 
| s13 | 34 | -38 | -307.5 | 
 | 
 | -6 | -48.6 | 
| s14 | 44 | -41 | -331.8 | 
 | 
 | -9 | -72.8 | 
| s15 | 54 | -39 | -315.6 | 
 | 
 | -7 | -56.7 | 
| s16 | 64 | -37 | -299.5 | 
 | 
 | -5 | -40.5 | 
| s17 | 74 | -47 | -380.4 | 
 | 
 | -15 | -121.4 | 
| s18 | 86 | -45 | -364.2 | 
 | 
 | -13 | -105.2 | 
δ
| Numer | odległość | ppc | ppst | pd | |||
| otworu | [mm] | [mm] | [Pa] | [mm] | [Pa] | [mm] | [Pa] | 
| g1 | 80 | -33 | -267.1 | 
 | 
 | -1 | -8.1 | 
| g2 | 70 | -32 | -259 | 
 | 
 | 0 | 0 | 
| g3 | 60 | -31 | -250.9 | 
 | 
 | 1 | 8.1 | 
| g4 | 50 | -31 | -250.9 | 
 | 
 | 1 | 8.1 | 
| g5 | 40 | -31 | -250.9 | 
 | 
 | 1 | 8.1 | 
| g6 | 30 | -30 | -242.8 | 
 | 
 | 2 | 16.2 | 
| g7 | 20 | -26 | -210.4 | 
 | 
 | 6 | 48.6 | 
| g8 | 10 | -20 | -161.9 | 
 | 
 | 12 | 97.1 | 
| g9 = s9 | 0 | -45 | -364.2 | -32 | -259 | -13 | -105.2 | 
| s10 | 7 | -57 | -461.3 | 
 | 
 | -25 | -202.3 | 
| s11 | 16 | -51 | -412.8 | 
 | 
 | -19 | -153.8 | 
| s12 | 25 | -48 | -388.5 | 
 | 
 | -16 | -129.5 | 
| s13 | 34 | -42 | -340 | 
 | 
 | -10 | -80.9 | 
| s14 | 44 | -43 | -348 | 
 | 
 | -11 | -89 | 
| s15 | 54 | -37 | -299.5 | 
 | 
 | -5 | -40.5 | 
| s16 | 64 | -35 | -283.3 | 
 | 
 | -3 | -24.3 | 
| s17 | 74 | -39 | -315.6 | 
 | 
 | -7 | -56.7 | 
| s18 | 86 | -39 | -315.6 | 
 | 
 | -7 | -56.7 | 
Wnioski:
Pomiary przeprowadziliśmy dla dwóch różnych (ujemnych) kątów natarcia. W obu przypadkach siła nośna działająca na płat była ujemna. Wynika z tego, że aby uzyskać dodatnią wartość siły nośnej należy stosować dodatnie wartości kątów natarcia. Dodatnie kąty natarcia stosuje się do uzyskania siły nośnej w samolotach. Natomiast ujemne kąty natarcia stosowane są w lekkich samochodach wyścigowych (np. Formula 1). Zjawisko występowania siły nośnej wykorzystuje się także w elektrowniach wiatrowych. Płatami nośnymi są również żagle jachtów.