MECHANIKA PŁYNÓW

Rudzki Paweł

Rok II Gr.8b

Temat: Opływ walca kołowego.

1. Cel ćwiczenia.

• Wyznaczenie rozkładu ciśnienia dynamicznego na powierzchni walca kołowego opływanego płynem rzeczywistym.

• Określenie współczynnika oporu.

2. Schemat stanowiska pomiarowego.

1 - komora pomiarowa

2 - wentylator

3 - walec kołowy

4 - kątomierz

5 - króciec pomiaru uśrednionego ciśnienia całkowitego

6 - króciec pomiaru uśrednionego ciśnienia całkowitego

7 - U - rurka

3. Dane

• wilgotność ϕ = 0,65

• temperatura T = 22 [⁰C]

• ciśnienie barometryczne p_b =990 [hPa]

• średnica walca d_w = 40 [mm]

• przełożenie manometru α = 1 : 4,98

• lepkość kinematyczna υ = 13,8*10^-6 [m²/s]

• warunki odniesienia:

temperatura T_n = 273 [K]

ciśnienie p_n = 10⁵ [Pa]

gęstość ρ = 1,276 [kg/m³]

• dane dla powietrza wilgotnego:

ciśnienie p^” =2210,4 [Pa]

gęstość ρ^” = 0,0164 [kg/m³]

4. Obliczenia

• 
  gęstość powietrza wilgotnego:

• 
  ciśnienie

• 
  prędkość

• 
  liczba Reynoldsa

Dla obliczonej liczby Reynoldsa odczytana z wykresu wartość współczynnika oporu

C_x = 0,83

5. Tabela.

Lp	αi	cosαi	li (rzecz.)	ρm	sinβ	pi	Σpi cosαi	Pd∞	Cx
	[^0]	[-]	[mm alk.]	[kg/m^3]	[-]	[Pa]	[-]	[Pa]	[-]
1	0	1	107	825	0,19687	170,5	170,5	170,5	0,772
2	10	0,9848	81							129,1	127,1
3	20	0,9397	45							71,7	67,4
4	30	0,8660	-15							-23,9	-20,7
5	40	0,7660	-55							-87,6	-67,1
6	50	0,6428	-100							-159,3	-102,4
7	60	0,5000	-115							-183,2	-91,6
8	70	0,3420	-100							-159,3	-54,5
9	80	0,1736	-85							-135,4	-23,5
10	90	0,0000	-80							-127,5	0,0
11	100	-0,1736	-75							-119,5	20,8
12	110	-0,3420	-70							-111,5	38,1
13	120	-0,5000	-65							-103,6	51,8
14	130	-0,6428	-70							-111,5	71,7
15	140	-0,7660	-55							-87,6	67,1
16	150	-0,8660	-60							-95,6	82,8
17	160	-0,9397	-55							-87,6	82,3
18	170	-0,9848	-55							-87,6	86,3
19	180	-1	-60							-95,6	95,6
20	190	-0,9848	-65							-103,6	102,0
21	200	-0,9397	-70							-111,5	104,8
22	210	-0,8660	-70							-111,5	96,6
23	220	-0,7660	-70							-111,5	85,4
24	230	-0,6428	-70							-111,5	71,7
25	240	-0,5000	-70							-111,5	55,8
26	250	-0,3420	-80							-127,5	43,6
27	260	-0,1736	-85							-135,4	23,5
28	270	0,0000	-105							-167,3	0,0
29	280	0,1736	-125							-199,2	-34,6
30	290	0,3420	-110							-175,3	-60,0
31	300	0,5000	-75							-119,5	-59,8
32	310	0,6428	-20							-31,9	-20,5
33	320	0,7660	35							55,8	42,7
34	330	0,8660	75							119,5	103,5
35	340	0,9397	110							175,3	164,7
36	350	0,9848	120							191,2	188,3

WNIOSKI

1. Na podstawie wykresu (punkt 1 jest przesunięty względem punktu 0 o kąt 60°) można stwierdzić że, opływ jest laminarny. To znaczy że, liczba Reynoldsa jest mniejsza od krytycznej ( Re_kr = 2*10⁵).

2. Dla obliczonej liczby Reynoldsa (R_e = 49565,2) wartość współczynnika oporu wynosi C_x = 0,83

3. Wartość współczynnika oporu obliczona z sumy ciśnień wynosi C_x = 0,772

4. Ze względu na niedokładności urządzeń pomiarowych oraz skończoną długość opływanego walca obliczone wartości współczynników oporu nieznacznie się różnią. Jednak bez względu na sposób wyznaczania wiadomo, że mamy do czynienia z opływem laminarnym.

---