Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени академика С. П. КОРОЛЕВА

(национальный исследовательский университет)»

Факультет летательных аппаратов

Кафедра КиПЛА

Самостоятельная работа

по курсу «Основы научных исследований»

на тему:

«Исследование распределения давления по поверхности шара»

Выполнила: студентка группы 1303 Вахромова Д. В.

Проверил: Фролов В. А.

ЗАДАНИЕ

Имеется 3 серии экспериментов по лабораторной работе «Исследование распределения давления по поверхности шара».

Требуется:

Рассчитать погрешность определения плотности воздуха в двух случаях:

1) принимая экспериментальные данные как случайные величины, рассчитать доверительный интервал, проверить крайние значения на промах. Принять, что абсолютная погрешность барометра соответствует 1 мм рт. ст., а абсолютная погрешность термометра соответствует 0,5 С⁰;

2) используя один из законов состояния для воздуха без учёта влажности.

Привести таблицу сравнения для двух случаев.

3) Ответить на вопрос: Как изменится погрешность определения плотности, если погрешность барометра оставить прежней, а погрешность термометра уменьшить в 5 раз, т.е. принять 0,1 С⁰.

Реферат

Пояснительная записка 15 стр., 1 рисунок, 3 таблицы, 3 источника.

ПЛОТНОСТЬ, ДОВЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРВАЛ, АБСОЛЮТНАЯ ПОГРЕШНОСТЬ, ЗАКОН СОСТОЯНИЯ ДЛЯ ВОЗДУХА.

Объектом исследования является оценка погрешности экспериментального определения плотности при продувке сферы в аэродинамической трубе.

Цель работы – рассчитать погрешность определения плотности воздуха прямым и косвенным методами.

Содержание

РЕФЕРАТ 3

СОДЕРЖАНИЕ 4

ВВЕДЕНИЕ 5

2 ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 14

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 15

Введение

Главная задача данной работы – определение погрешностей значений плотности воздуха.

Рассчитать плотность можно двумя методами: прямым и косвенным. В косвенном методе мы воспользуемся одним из законов состояния для воздуха без учета влажности, уравнением Менделеева - Клапейрона.

Объектом исследования является оценка погрешности экспериментального определения плотности при продувке сферы в аэродинамической трубе.

1 Исходные данные

1. Схема установки

Для изучения обтекания шара в открытой рабочей части аэродинамической трубы между соплом 1 и диффузором 2 на штативе 4 установлен шар 3 (рисунок 1). Для измерения давления в различных точках сечения шара он установлен на неподвижном основании 7, относительно которого имеет возможность вращаться вместе со штативом. Для определения угла поворота Ө на штативе жестко укреплена стрелка 8, на основании нанесена шкала 6, проградуированная в угловых градусах. Приемником статического давления p(Ө) является одно дренажное отверстие 10, просверленное в шаре по нормали к его поверхности и соединенного трубопроводам 9 с одним из входов бочкового манометра 5. Для определения величины скоростного напора набегающего потока установлен бочковой манометр 11.

Для изучения обтекания шара в открытой рабочей части аэродинамической трубы между соплом 1 и диффузором 2 на штативе 4 установлен шар 3 (рисунок 1). Для измерения давления в различных точках сечения шара он установлен на неподвижном основании 7, относительно которого имеет возможность вращаться вместе со штативом. Для определения угла поворота Ө на штативе жестко укреплена стрелка 8, на основании нанесена шкала 6, проградуированная в угловых градусах. Приемником статического давления p(Ө) является одно дренажное отверстие 10, просверленное в шаре по нормали к его поверхности и соединенного трубопроводам 9 с одним из входов бочкового манометра 5. Для определения величины скоростного напора набегающего потока установлен бочковой микроманометр 11.

1 – сопло, 2 – диффузор, 3 – шар, 4 – штатив, 5 – бочковой манометр, 6 – шкала, 7 – основание, 8 – стрелка, 9 – трубопровод, 10 – дренажное отверстие, 11 – бочковой манометр.

Рисунок 1 - Схема установки

1.2 Термодинамические данные

Атмосферное давление: p₁=758 мм рт. ст., p₂=740 мм рт. ст., p₃=740 мм рт. ст.

Температура воздуха: t₁=29 , t₂=25 , t₃=25 .

Плотность: ρ₁=1,164 кг/м³, ρ₂=1,177 кг/м³, ρ₃=1,15 кг/м³,

где 1 мм рт. ст.=133,322 Па, T=t+273,15, K.

Таблица 1 – Преобразование данных в систему СИ

Исходные данные						В системе СИ
Давление., мм рт. ст.			Температура,			Давление, Па			Температура, К
p1	p2	p3	t1	t2	t3	p1	p2	p3	Т1	Т2	Т3
758	740	740	29	25	25	101058,07	98658,28	98658,28	302,15	298,15	298,15