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:

0x01 graphic

  1. Wzory obliczeniowe

długość profilu b = 0.113 m

długość cięciwy l = 0.1 m

Gęstość powietrza wilgotnego

0x01 graphic

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.