5.1 机翼表面压力分布测量在线视频

同学们大家好

我是天津大学机械工程学院的姜楠老师

今天我们继续学习

《工程中流动测试理论与方法》这门课

今天我们讲第五讲压力分布的测量

在流体力学实验中

压力分布是一个重要的内容

我们通过测量流场中模型的压力的分布

可以知道这个模型的受力情况

今天我们讲两个实验

一个是二维机翼表面压力分布的测量

一个是弯道压力分布的测量

那么

先介绍一下实验的装置

和仪器设备

我们首先有一个

表面开有16个测压孔的

二维机翼模型

我们把它装到这个实验段中

装到这个实验段中

那么机翼表面的压力呢

就通过这个测压管导出来

测量的仪器呢

用的就是这个多管微压计

它可以很直观地显示出

机翼表面各点压力的相对的分布

用到的实验设备呢

是这个空气动力学多功能实验台

它可以给出不同的风速

我们通过这个实验呢

就可以了解在不同的来流风速下

在不同的机翼的公角下

那个机翼的为什么会产生升力

现在我们就开始这个实验

第一调成多管压力计使压力计水平

另外使测压管液面至适当位置

保证液面有足够的变化空间

二测量各测压管的初读数

以及 气温 气压 机翼的旋长等参数

三开启风洞

转动调速旋钮

使实验段达到所需风速

四待风速平稳后找出零公角的位置

然后锁紧模型的转动机构

测量各位置的压力读数

五改变公角记录各测压管的读数

六改变公角观察失速现象

七 停止风洞运转

将仪器设备复原整理实验数据

八 整理实验数据绘制实验曲线

编写实验报告

首先我们给出一个二十米的风速

在0公角的状态下

我们看到

总压孔它的液面最低

说明前缘这个总压孔

测量的压力最大

因为气流流到总压孔这个点

它是柱点

柱点的压力是最大的

然后沿着机翼表面

因为机翼是一个曲面

所以它的表面各点的压力分布是不同的

液面上可以显示出来

然后我们调节一个公角

到5度公角

现在这个刻度是5度数

我们看到这时候

上表面的压力比较小

液面就比较高

而下表面的压力比较大

它的液面就比较低

那么上表面

上表面和下表面液面的差

就是产生的升力

机翼产生的升力

然后我们再调节一个公角到10度

可以看到这时候升力

进一步加大

上表面压强进一步减小

下表面的压强进一步增大

这时候它的升力就更大了

我们再调节一个公角到15度

可以看到这时候

机翼的升力进一步加大

上表面的压强减小

下表面的压强增大

所以机翼它的升力就更大了

但是如果我们调节这个公角

到20度

大家可以看到

突然这个升力变小了

这是什么原因呢

因为机翼的公角到20度的时候

机翼的上表面流动产生了分离

流体不在贴着机翼的表面流动

这时候的机翼的升力

就没有这么大了

它的升力会突然的下降

这个就是飞机的失速现象

这时候对于一个真实的飞行员来说

机翼突然失速

是非常危险的

所以我们要特别注意

在机翼失速的公角附近呢

我们要仔细的测量

我们把它一度一度的测量

从15度 16度 17度 18度 19度 20度

来一度一度测量

寻找这个机翼失速的准确的角度

大约是在19度附近

它的升力

是下降到最小

这就是机翼失速的这个公角

然后我们在调节

进一步加大风速

可以看到

在每一个风速下

它的公角的变化

测量在每一个风速下

它的公角的变化

这就是我们今天实验的主要内容