Sign In

זרימה גלילית צולבת: מדידת התפלגות לחץ והערכת מקדמי גרירה

Overview

מקור: דייוויד גואו, המכללה להנדסה, טכנולוגיה ואווירונאוטיקה (CETA), אוניברסיטת דרום ניו המפשייר (SNHU), מנצ'סטר, ניו המפשייר

התפלגות הלחץ ואומדני הגרירה לזרימה גלילית צולבת נחקרו במשך מאות שנים. על ידי תיאוריית זרימה פוטנציאלית בלתי נראה אידיאלית, התפלגות הלחץ סביב גליל היא סימטרית אנכית. התפלגות הלחץ במעלה ובמורד הזרם של הגליל היא גם סימטרית, מה שמביא לכוח גרירה אפס נטו. עם זאת, תוצאות הניסוי מניבות דפוסי זרימה שונים מאוד, התפלגות לחץ ומקדם גרירה. הסיבה לכך היא שהתיאוריה הפוטנציאלית האידיאלית אינה תבחן זרימה לא רציונלית, כלומר צמיגות אינה נחשבת או נלקחת בחשבון בעת קביעת דפוס הזרימה. זה שונה באופן משמעותי מהמציאות.

בהדגמה זו, מנהרת רוח משמשת ליצירת במהירות אווירית מוגדרת, וצילינדר עם 24 יציאות לחץ משמש לאיסוף נתוני התפלגות לחץ. הדגמה זו ממחישה כיצד הלחץ של נוזל אמיתי הזורם סביב גליל עגול שונה מתוצאות חזויות המבוססות על זרימה פוטנציאלית של נוזל אידיאלי. מקדם הגרירה יוערך גם הוא ויושווה לערך החזוי.

Procedure

1. מדידת התפלגות הלחץ סביב גליל

  1. הסר את הכיסוי העליון של קטע הבדיקה של מנהרת רוח, והרכב גליל אלומיניום נקי (d = 4 in) עם 24 יציאות מובנות עלפטיפון (איור 3). התקן את הגליל כך שהיציאה אפס פונה במעלה הזרם (איור 4a).
  2. החלף את הכיסוי העליון וחבר את 24 צינורות הלחץ המסומנים 0 - 23 ליציאות המתאימות בלוח המנומטר. יש למלא את לוח המנומטר בשמן צבעוני אך מסומן במים בטקסי סיום הלימודים(איור 5).
  3. הפעל א

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

תוצאות ניסוי עבור צילינדר נקי ומופרע מוצגים שולחנות 1 ו 2, בהתאמה. ניתן להתוות את הנתונים בגרף של מקדם הלחץ Cp, לעומת מיקום זוויתי, θ, לזרימה אידיאלית ואמיתית כפי שמוצג באיור 6.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

זרימה גלילית צולבת נחקרה באופן תיאורטי וניסיוני מאז המאה ה -18. מציאת הפערים בין השניים מאפשרת לנו להרחיב את הבנתנו את דינמיקת הנוזלים ולחקור מתודולוגיות חדשות. תורת זרימת שכבת הגבול פותחה על ידי פראנדל [3] בתחילת המאה ה-20, והיא דוגמה טובה להרחבת הזרימה העיקשת לתורת הזרימה הקרבית בפתרון הפרד...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

References

  1. d'Alembert, Jean le Rond (1752), Essai d'une nouvelle théorie de la résistance des fluides
  2. John D. Anderson (2017), Fundamentals of Aerodynamics, 6th Edition, ISBN: 978-1-259-12991-9, McGraw-Hill
  3. Prandtl, Ludwig (1904), Motion of fluids with very little viscosity, 452, NACA Technical Memorandum

Tags

Skip to...

0:01

Concepts

3:01

Measuring the Pressure Distribution Around a Cylinder

5:11

Results

Videos from this collection:

article

Now Playing

זרימה גלילית צולבת: מדידת התפלגות לחץ והערכת מקדמי גרירה

Aeronautical Engineering

16.1K Views

article

ביצועים אווירודינמיים של דגם מטוס: DC-6B

Aeronautical Engineering

8.2K Views

article

אפיון מדחף: שינויים ב-גובה, בקוטר ובמספר הלהב בביצועים

Aeronautical Engineering

26.1K Views

article

התנהגות חיל האוויר: התפלגות לחץ על כנף קלארק Y-14

Aeronautical Engineering

21.0K Views

article

ביצועי כנף קלארק Y-14: פריסה של התקנים בעלי הרמה גבוהה (מדפים ולוחות)

Aeronautical Engineering

13.3K Views

article

שיטת כדור מערבולת: הערכת איכות זרימת מנהרת הרוח

Aeronautical Engineering

8.7K Views

article

ניתוח זרבובית: וריאציות במספר ה-Mach ובלחץ לאורך התכנסות וזרבובית מתפצלת

Aeronautical Engineering

37.8K Views

article

שלירן הדמיה: טכניקה לדמיין תכונות זרימה על קולית

Aeronautical Engineering

11.4K Views

article

הדמיה של זרימה במנהרת מים: התבוננות במערבולת המובילה מעל כנף דלתא

Aeronautical Engineering

8.0K Views

article

הדמיה של זרימת צבע פני השטח: שיטה איכותית להתבוננות בדפוסי סטריקלין בזרימה על-קולית

Aeronautical Engineering

4.9K Views

article

צינור פיטו-סטטי: מכשיר למדידת מהירות זרימת האוויר

Aeronautical Engineering

48.6K Views

article

אנמומטריית טמפרטורה קבועה: כלי לחקר זרימת שכבת גבול סוערת

Aeronautical Engineering

7.2K Views

article

מתמר לחץ: כיול באמצעות צינור פיטו-סטטי

Aeronautical Engineering

8.5K Views

article

בקרת טיסה בזמן אמת: כיול חיישנים משובצים ורכישת נתונים

Aeronautical Engineering

10.1K Views

article

אווירודינמיקה רב-תכליתית: אפיון דחף על הקסאקופטר

Aeronautical Engineering

9.1K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved