Способ измерения турбулентного поверхностного трения и статического давления

 

Союз Советских

Социалиетииееких

Республик

<»>! взавв

1 1 1 1, Ъ (61) Дооолннтельвое в авт. сввл-вл (22) Заявлеио11.05.75 (21)213 2473/10

Ф с присоединением заявки № (о1) М. Кл.т

6014 11/00

1 осуди рстоенный комитет

Совета Министров СССР по деиам изобретений н открытий (23) Приоритет(43) Опубликовано05.11.7g.Бюллетень №41 (53) УДК 531.787 (О88.8) (45) Дата опубликования описания(17.02.77 (72) Автор изобретения

B. И. Маркин {71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТУРБУЛЕНТНОГО ПОВЕРХНОСТНОГО ТРЕНИЯ

И СТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ за2

{в-р,)а

= л+вео,, Изобретение относится. к експериментал

)ной гидромеханике, в частности к измере- t нию турбулентного поверхностного трения и статического давления, преимущественно,, на натурных объектах. 5

Известны способы измерения давления, (основанные на измерении, статического дав4.

t ленин в рассматриваемой точке поверхност1т. ,Статическое, давление измеряется дренироваиием поверхности (сверление отверстий

:через обтекаемую поверхность, закладка в (поверхность в сйециальные пазы трубок с .! последующим сверленнем отверстий для прйе(ма статического давления), что для натур ных объектов в большинстве случаев недо пустимо (1).

Известен способ)2),, основанный на зави,симости между полным напором Р, воспринимаемым коуглой поверхностой трубкой

;полного на ра, статическим давлением в

° ° ке изб,. ния, поверхностным трением, плотностью и кинематической вязкостью жидкости. Однако атот способ требует иэмере-1

as статического давления в точке иэмере-, ия.

Цель изобретения - упрощение измерений. Это достигается тем, что одновременно изт меряют осредненные полные напоры для двух личных толщин пристенной области турбу лентного пограничного слоя и по эамерен--ым двум величинам рассчитывают по известным зависимостям турбулентное повер4I

;ностное трение и статическое давление.

При одновременном измерении! осреднен»

I ных полных напоров для двух различных знф1 ений толщины d< и d {d > Д- ) при стенной области турбулентного йограничноге слоя, величины которых выбираются таким образцм,,чтобы для каждой из ник было сп аредливо соотношение т. аа. (i)

4pV1 4р иЬ, где Р - полный напор, воспринимаемый т круглой поверхностной трубкой полного на-, ора с диаметром 8 статическим давлении

Э t

,ем Ро в точке измерения, поверхностным, рбулентным трением С, плотностью р и

Жинематической вязкостью ; а

534661 (Фб) / с) „1 2 (1- 8 { 6 ) 30

Таким обрезом, предлагаемый способ . озволяет путем измерения осредненных олных HBIIopoB для двух различных значеий толщин пристенной области турбулентнс о пограничного слоя по любому из соотно. ений (4) вычислить турбулентное поверхостное трение, а по соотношению (6) и татическое давление, Способ может быть . применен кек в лабораторных условиях, так

4О на натурных объектах, поскольку осреднвые полные напоры в пристенной области урбулентного пограничного слоя могут 6bi(ь змерены с помощью накладных поверхност ных трубок полного напора без нарушения

4ф целостности конструкций, с d (p p ) 50

moog ««<, =АЗ 1,а„

p V р 7 д 2Ъ-Z ) +6а т, 1 (у) в ) (4 а) A и В - постоянные величины.

Разность осредненных полных напоровши

I 1

Р для двух значений! толщин пристенной: ласти турбулентного пограничного слоя ависит только от.свойств жидкости, туроурентного поверхностного трения в месте из

Мерения и двух характерных размеров по ормали к поверхности Д и 3 . пристенной! J бласти турбулентного пограничного слоя.

Поскольку в этом случае имеется два характерных линейных резмера по нормали поверхности, то безразмерные комплексф, входящие в калибровочную характеристику ,могут быть образованы с использованием в кечестве квадрата характерного линейно+

ro,размера В величин д „,,P или d 3 .

1 /Е :В калибровочную характеристйку B качестве . безразмерного комплекса войдет также Ох4, 1 ношение характерных линейных размеров

8.! / 132 (или д lo ) и она принимает вид фр !) х 4)Р 8

В зависимости от того, какая, величи

1 на взята в качестве квадрата характерного линейного размера, калибровочная характеристика (2 ) предлагаемого способа может быть представлена в трех эквива1

,лентных формах.

Они могут быть получены непосредствеи-! ! но из соотношения (1), записанного для каждой.из толщин пристенной области в виде где (ад„„С = А.

После вычитания соотношения (3) для толщины @ g иэ соответствующего соотно щения для толщины d ) и ряда преобразо-! ваний калибровочная характеристика предла гаемого способа получается в следующих трех эквивалентных формах:

Причем здесь (p - Р > О .так

1 2 как 4„: ь с! з выражения (Э) также следует соот . ,ношение

I в р d z(13)

0 — r (P) Р -У д откуда! для Р, получаем

Формула изобретения

Способ измерения, турбулентного поверхйостного трения и статического давления,,основанный на измерении осредненного полного напора в пристенной области турбулент-, ного пограничного слоя, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения измерения, одновременно измеряют осредненные полные напоры для двух различных толщин, пристенной области турбулентного погранич- ного слоя и по эамереиным двум величинам !

Inn известным зависимостям рассчитывают

53 турбулентное поверхностное трение и стати;ческое давление.

Источники информации, принятые во вни-

I лание при экспертизе:

1. Повк И. fl. Аэродинамический экспе

4661 ! римент в машиностроении, Машиностроение» ,11. 1974 стр, 40-53.

2. Р1*еэЫп з.й The Зе е тi а1 оп of

1ОРЬ08еп1 81 1п Fr fact io ЬУ tne a ns of

Р 1о1 Tubes. 3.of МА S,vof.%8, Notte, 7ebr. и 4,р аз

Составитель О.,Сафонов

Редактор Филипова Техреду М, Ликович Корректо > I T. Чаброва

Заказ 5568/224 Тираж 1О29 Подписное

1.1НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113О35, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4