Определение аэродинамических характеристик осесимметричного тела

БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

им. Д.Ф. Устинова «Военмех»

Кафедра А - 5

Механика жидкостей и газов.

Определение аэродинамических характеристик осесимметричного тела.

                                 Выполнил ст. гр. А-451

Драган И.И.

Проверил

Акимов Г.А.

2007

Санкт - Петербург

Цель работы: определение аэродинамических коэффициентов C_x,C_y,C_mz осесимметричного оперенного тела вращения в функции от угла атаки α,нахождение положения центра давления относительно центра тяжести в зависимости от α. Силовое воздействие потока на модель тела вращения определяется с помощью замера сил на аэродинамических весах.

Схема установки и осесимметричных тел.

Описание установки: модель тела вращения подвешивается в рабочей части аэродинамической трубы с помощью проволочных растяжек, закрепленных на модели в точках А и В. Заданный угол атаки α придается телу вращения путем изменения высоты точки В. На рисунке этот угол измеряется между осями Ох₁ и Ох, где точка О центр тяжести тела вращения. Проволочные растяжки закреплены на рычажной системе аэродинамических весов, что дает при продувке модели измерить в точке А силу лобового сопротивления Х₁ и составляющую подъемной силы Y₁, а в точке В – другую составляющую подъемной силы Y₂. Исходная система аэродинамических сил статистически эквивалентна одной равнодействующей силе R, приложенной в точке С (С – центр давления). 

Х – полная сила лобового сопротивления;

Y – полная подъемная сила;

S– площадь миделя модели;

С_х, С_y – аэродинамические коэффициенты;

α – угол атаки;

М_z – момент тангажа;

Х_д – координата центра давления;

K – качество модели;

Таблица измерений и вычислений (общие данные).

α	0	4	8	12
Xизмер.	167	174	248	363
Y1измер.	0	32	25	-55
Y2измер.	0	228	661	1134
△hп	155	155	150	147
X	434.2	452.4	644.8	943.8
Y	0	650	1715	2697.5

Таблица измерений и вычислений (индивидуальные данные).

α	0	4	8	12
Xизмер., Н	2,15	2,35	2,80	3,30
Y1измер., Н	0	0,93	1,75	2,70
Y2измер., Н	0	-0,47	-0,84	-0,85
△hп, м	0,155	0,155	0,150	0,147
X, м	5,59	6,11	7,28	8,58
Y1, Н	0	2,325	4,375	6,75
Y2, Н	0	-1,175	-2,10	-2,125
Y, Н	0	1,15	2,275	4,625
AC, м	-0,152	-0,149	-0,127	-0,066
Xд	0.2	0.2	0.2	0.2
Cx	0,347	0,379	0,467	0,562
Cy	0	0,071	0,146	0,303
Cmz	0	0,019	0,042	0,083
Cmzпр.	0	0,006	0,014	0,027
K= Cy/ Cx	0	0,187	0,313	0,539

Вычисления:

Расчет скорости.

;

;  ;  ; ;

Скоростной напор

=1519 ;   =1519 ;   =1469 ; =1441 ;

Сила лобового сопротивления

;

;

;

;

Подъемная сила

;

;

;

;

;

;

;

;

;

1.150 H;

H;

H;

Вычисление АС

м;

;

;

;

Определение положения центра тяжести.

V₁=;

;

;

x₁=0.055м;    x₂=0.328м;   x₃=0.475м;

;

Определение коэффициентов с_х и с_y

;  ;

;;

;;

;;

;;

Определение коэффициентов c_mz и

;

0;

_;

;

0

0.006

0.014

0.0272;

Определение качества модели

;

К(α=0)=0; К(α=4)=0.187; К(α=8)=0.313; К(α=12)=0.539;