Измерения поверхностного трения

Рис. 63. Схема прибора для измерения поверхностного трения.

Измерение поверхностного трения [c.48]

В рамках настоящего раздела невозможно рассмотреть не только все проблемы измерений поверхностного трения, в особенности в сложных турбулентных течениях, но даже сколько-нибудь подробно изложить существующие методы. Не случайно в обзорной статье [158] упоминается 152 работы, в той или иной степени имеющие отношение к измерениям трения на стенке. Поэтому мы ограничимся простым перечислением распространенных методов, акцентируя внимание на одном из них, который представляется как наиболее перспективный. Предварительно сошлемся на рис. 1.12 [159], на котором в наглядной форме систематизированы наиболее распространенные косвенные методы измерения поверхностного трения, основополагающий принцип которых состоит, в частности, в использовании соответствующих аналогий (пленочный анемометр) (а), законов подобия в пограничном слое (планка-выступ, трубка Престона, фиксированный термоанемометр) (б—г) и распределении скорости вблизи стенки в обобщенной форме (модифицированный метод Престона, двойной фиксированный термоанемометр) (д, ё). Здесь показан также вид соответствующей калибровочной зависимости, если таковая требуется, и приведены случаи, когда в калибровке необходимости нет. [c.48]

Таким образом, сопоставление результатов измерений поверхностного трения оптическим методом с данными, полученными независимыми способами, свидетельствует, что лазерно-интерферометрический метод является одним из наиболее эффективных способов регистрации поверхностного трения. Он с успехом используется на аэродинамических установках при изучении самых разнообраз- [c.61]

В четвертой главе приводится методика измерения параметров потока в тонком вязком подслое турбулентного пограничного слоя в непосредственной близости от обтекаемой поверхности. Авторы делятся многолетним опытом своей работы в этой области экспериментальных исследований. В книге приводятся физически обоснованные уточненные градуировочные соотношения для косвенных методов измерения поверхностного трения. Рассмотрены поправки к показаниям измерительных датчиков, обусловленные наличием в потоке высокого уровня турбулентности. [c.8]

Отметим, что разброс значений fл (<т = 3,6%), рассчитанных по (2.17а), относительно степенной зависимости (16) сопоставим с погрешностью измерения поверхностного трения с помощью метода Престона (3,3%). Таким образом, из рис. 2.24 следует, что соотношение (2.17а), полученное для [c.135]

Косвенные методы измерения поверхностного трения, основанные на использовании универсальности закона стенки [c.266]

Что касается линейного распределения скорости в вязком подслое, в непосредственной близости от обтекаемой стенки, то оно справедливо как в безградиентном потоке, так и при йР/йх фО. Это дает основание считать, что косвенные методы первой группы могут быть использованы и при измерении поверхностного трения в условиях потока с продольным градиентом давления. [c.271]

На основании опытных данных, приведенных на рис. 4.40 о, можно получить градуировочное соотношение для косвенного метода измерения поверхностного трения с помощью расположенной на стенке круглой трубки полного напора с наружным диаметром D. [c.273]

Рис. 4.41. Градуировочная зависимость для косвенного метода измерения поверхностного трения с помощью круглой трубки полного напора, расположенной на стенке /, 2 —формулы (4.59) и (4.60) 5, — расчет по Пателю [4.54] — формулы (4.61) и (4.62)

На основании опытных данных, приведенных на рис. 4.42, можно получить градуировочное соотношение для косвенного метода измерения поверхностного трения с помощью плоской трубки, лежащей на обтекаемой стенке, в основу которого положены универсальные свойства закона стенки. [c.276]

Измерение поверхностного трения датчиком трубка-выступ . При обтекании тел сложной геометрической формы потоком с продольным градиентом давления, когда направление вектора скорости на поверхности обтекаемого тела строго не определено, возникает необходимость не только в малых размерах датчика трения, но и в том, чтобы показания датчика не зависели от скоса набегающего потока. В этом случае предпочтительно использовать метод измерения поверхностного трения с помощью датчика, который назовем трубка-выступ [4.60]. [c.279]

В [4.60] было исследовано влияние выдвинутого в поток датчика трубка-выступ на распределение статического давления вдоль обтекаемой поверхности. Установлено, что в безградиентном потоке выдвижение трубки датчика над обтекаемой поверхностью на высоту до 0,5 мм незначительно влияет на распределение статического давления как вверх, так и вниз по потоку от датчика. Малая высота выступа датчика по отношению к толщине вязкого подслоя позволяет применять его и для измерения поверхностного трения в турбулентном пограничном слое с продольным градиентом давления с использованием универсального градуировочного соотношения (4.69), поскольку линейное распределение скорости в вязком подслое при уи /1> < 5 соблюдается и при Р/с1х ф 0. [c.281]

Предсказание распределений поверхностного трения в сложных пространственных течениях, формирующихся, например, в продольно обтекаемых угловых конфигурациях, а также в потоках, характеризующихся отрывом и существенной (по Клаузеру) неравновесностью, является весьма сложной проблемой даже в рамках численных расчетов, основанных на использовании современных моделей турбулентности. Поэтому вопросы разработки эффективных методов и средств измерений поверхностного трения с целью последующего использования полученных результатов для создания адекватных методов расчета и моделей турбулентности таких течений по-прежнему остаются актуальными. Информация о величинах поверхностного трения представляет большой интерес и с практической точки зрения. Известно, например, что доля сопротивления трения в общем балансе полного сопротивления магистральных пассажирских самолетов при крейсерском режиме полета в диапазоне околозвуковых скоростей достигает 50 %. Поэтому умение прогнозировать величину трения при конструировании перспективных самолетов несомненно является важной практической задачей. [c.48]

Рассмотрим кратко еще один способ измерения поверхностного трения, основанный на использовании пленочного датчика термоанемометра. Грубую схему простейшего поверхност1Юго пленочного термоанемометра можно представить в виде тонкой металлической пленки из никеля или хрома, нанесенной на обтекаемую поверхность и нагретой электрическим током. На практике для уменьшения потерь тепла в стенку металлическая пленка наносится сначала на теплоизоляционную основу, которая, в свою очередь, приклеивается на поверхность. Возможные ошибки, обусловленные материалом основы, иллюстрируются в [178 . [c.53]

В настоящее время при исследовании одно- и двухфазных течений большое распространение получил электродиффузионный (электрохимический) метод измерения поверхностного трения [202, 203 ], принцип действия которого во многом схож с термоанемометрическим. В отличие от термоанемометра, в основе которого лежит связь между коэффициентом конвективной теплоотдачи нагретой проволочки или пленки и скоростью набегающего потока, в данном случае подобная зависимость связывает со скоростью течения коэффициент массоотдачи помещенного в поток датчика. Наиболее существенным ограничением электродиффу-зионного метода является необходимость применения в качестве рабочей жидкости раствора электролита специального состава, к которому предъявляются весьма жесткие требования. Кроме того, частотная характеристика используемых датчиков существенно хуже, чем у термоанемометров, и, как правило, ограничена величиной порядка 1—2 кГц. Это обстоятельство, а также некоторые другие накладывают ряд серьезных ограничений на использование таких датчиков для измерения турбулентных пульсаций скорости. К основным достоинствам метода относятся возможность применения датчиков очень малых размеров, отсутствие принципиальной необходимости в калибровке датчика, простота первичной электронной аппаратуры, доступность проведения измерений в непосредственной близости от твердой поверхности. Относительная простота изготовления датчиков и электронной аппаратуры открывает возможность применения многоканального варианта метода, когда измерения осуществляются одновременно во многих точках потока. [c.55]

Подведем некоторый итог рассмотренных методов с акцентом на возможность измерений поверхностного трения в пространственных течениях. Итак, трехмер- [c.62]

Корнилов В.И., Павлов А.А., Шпак С.И. К методике измерения поверхностного трения однолучевым лазерным интерферометром //V шк. по. методам аэрофизических исследований Сб. докл., Абакан, 7 — 16 июля 1989 г. — Новосибирск, 1990. [c.377]

Сравнивая значения fnjAn, рассчитанные по формуле (2.17), с опытными данными по непосредственному измерению поверхностного трения, определим величину коэффициента Aj,. На рис. 2.24 линия 6 соответствует аппроксимации результатов расчета величины fnlA (с использованием опытных [c.134]

Рис. 4.43. Градуировочная зависимость для косвенного метода измерения поверхностного трения с помощью плоской трубки полного напора, лежащей на стенке / — Я = 0,187 мм (В = 1,553мм) 2-0,21 (1,35) 5-0,213 (1,958) -0,289 (1,321) 5-0,293 (1,93) 6-0,402

Справочник химика 21

Химия и химическая технология