- •2. Лабораторные работы
- •Требования к оформлению лабораторных работ
- •Определение числа Маха сверхзвукового потока
- •Оборудование
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов опыта
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа № 2 Исследование течения газа по сверхзвуковому соплу
- •Оборудование
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок выполнения расчетов
- •Контрольные вопросы
- •Определение тяги сверхзвукового сопла на различных режимах работы Цель работы
- •Оборудование
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок проведения вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Определение параметров течения на поверхности тел при сверхзвуковых скоростях Цель работы
- •Оборудование
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок проведения вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Волновое сопротивление конуса
- •Оборудование
- •Порядок выполнения работы
- •Порядок проведения вычислений
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Приложения
- •Ерашов Геннадий Федорович
- •Козлов Виктор Савельевич
- •Лабораторный практикум
- •По аэрогазодинамике
- •Сверхзвуковых скоростей
Порядок проведения вычислений
1. По измеренным значениям давлений построить графики , где (d – диаметр модели), а давление
.
Рис. 30. Распределение
давления
по поверхности
модели
3. Результаты расчетов нанести на график , и заполнить табл. 7. Примерный вид графика приведен на рис. 30.
Таблица 7
П |
Угол атаки |
||
|
–40 |
00 |
+40 |
0 |
|
|
|
Мк |
|
|
|
pк |
|
|
|
Mц |
|
|
|
pц |
|
|
|
Контрольные вопросы
1. Что такое коэффициент давления ?
2. Чему равно значение местной скорости, если = 0, = 1?
3. Какова связь между углами , и числом Маха М ?
4. Что такое местный конус?
5. Фиктивный угол поворота потока.
6. В чем отличия обтекания клина и конуса сверхзвуковым потоком?
7. Как изменяются скорость и давление вдоль линии тока при обтекании конуса сверхзвуковым потоком?
8. Изложить схему расчета числа Маха за угловым сечением тела.
9. Сущность метода местных конусов.
10. Какое тело (осесимметричное или плоское с одинаковыми углами ) создает меньшее возмущение и почему?
Лабораторная работа № 5 назад
Волновое сопротивление конуса
Цель работы: экспериментальным путем определить величину коэффициента волнового сопротивления острого изолированного конуса и сравнить ее с расчетным значением.
Оборудование
Величину коэффициента лобового сопротивления изолированного конуса можно получить экспериментальным путем двумя методами:
1) измерив распределение статического давления вдоль образующей конуса (включая донную область) – расчетом по зависимости (3.3); в этом случае не учитывается составляющая сопротивления, обусловленная трением;
2) непосредственным измерением силы лобового сопротивления натурного изделия или его модели.
В настоящей работе предлагается определить только коэффициент волнового сопротивления конуса. Поэтому при сверхзвуковых скоростях его обтекания достаточно измерить величину статического давления на конической поверхности и расчетом получить значение Для получения более точной величины измеряют статическое давление не в одной точке поверхности, а в нескольких и рассчитывают по среднему значению давления.
При весовых испытаниях модели с помощью аэродинамических весов, сила лобового сопротивления, измеренная в опыте, будет включать все три составляющие: волновое, донное сопротивление и сопротивление трения. Однако наибольший вклад в суммарную величину лобового сопротивления при сверхзвуковых скоростях принадлежит , так для при составляет практически 90% от полного значения . Кроме того, изолировав донную область конуса от внешнего потока, можно существенно уменьшить (или даже исключить совсем) донное сопротивление. Сопротивление трения для коротких тел, каким является отдельно взятый конус, составляет при сверхзвуковых скоростях единицы процентов от полной величины . Таким образом, с помощью аэродинамических весов можно с достаточной степенью точности оценить величину волнового сопротивления изолированного конуса.
Рис. 31. Модель для
дренажного
эксперимента
Модель для весовых испытаний – это конус 1 (рис. 32) с тем же углом полураствора , что и при проведении дренажного эксперимента, который крепится на штоке 2 однокомпонентных аэродинамических весов. Осевое усилие от силы лобового сопротивления, действующей на конус, через шток воздействует на мембрану датчика давления 3. На выходе датчика появляется сигнал, пропорциональный величине силы лобового сопротивления.
Рис.32.
Модель для весового эксперимента
Для визуального наблюдения структуры течения в потоке газа и вблизи обтекаемых тел используется теневой прибор ИАБ-451 (рис. 26, б), позволяющий наблюдать поле течения шлирен-теневыми методами.
Результаты экспериментальных исследований проходят первоначальную обработку и фиксируются с помощью ПЭВМ.