Главная | Обратная связь

Исследование зависимости коэффициентов сопротивления и подъемной силы прямоугольной траловой доски от угла атаки.

 

1. Цель работы:

1.1 Выявить экспериментально зависимости С_Х и С_У =f(α) для траловой доски.

1.2 Закрепить теоретические знания, полученные на лекциях.

1.3 Научить студентов обрабатывать результаты экспериментов.

 

2. Теоретический материал

Разноглубинная траловая доска представляет собой прямоугольную пластину изогнутого профиля. При движении в потоке жидкости гидродинамические характеристики пластины подчиняются теории крыла. Основные геометрические характеристики крыла: хорда – b, размах ℓ и удлинение λ.

,

S = b ∙ ℓ – площадь крыла.

Относительная толщина профиля или прогиб

При движении траловой доски в потоке жидкости возникают сопротивление и распорная сила , которые можно рассчитать по формулам:

где коэффициент лобового сопротивления;

коэффициент распорной силы.

Отношение – качество доски.

Чем выше качество доски, тем эффективнее работа в качестве распорного средства трала. Коэффициенты С_Х и С_У определяются в основном экспериментальным путем в опытовом бассейне. В наибольшей степени коэффициенты зависят от С_Х и С_У =f(α, λ, ),

где α– угол атаки;

– удлинение;

При увеличении угла атаки доски к потоку от 0° до 90°, С_Х возрастает от 0 до максимального значения. Коэффициент С_У возрастает от максимума при 25 ÷ 40°, а затем падает до 0. Угол, при котором С_У достигает максимума, называется критический угол атаки.

 

3. Порядок выполнения работы

 

3.1. Работа выполняется аналогично лабораторной работе № 1, но с некоторыми дополнениями.

3.2. Модель траловой доски устанавливается в устройство, с возможностью измененич угла атаки от 0° до 90°. Для упрощения работы устройства траловая доска устанавливается таки образом, чтобы распорная сила действовала на заглубление.

3.3. Выполняются опыты на углах атаки α = 0, 10, 20, 30, 40, 60, 90˚ при V = Const.

3.4. При опытах на рабочем участке фиксируется динамометром сопротивление, и распорная сила и показания трубки Пито.

3.5. Результаты опытов заносятся в таблицу 2.1.

Таблица 2.1.

№ опыта	α, град	Показания динамометра	Трубка Пито	Коэффициент
RХ, Н	Rу, Н	Н, м	V мс	СХ	СУ
1.

 

4. Обработка результатов опытов

4.1. По полученным показаниям трубки Пито рассчитывается скорость движения тележки.

4.2. По полученным значениям R_Х и рассчитываются коэффициенты сопротивления и подъемной силы:

,

площадь доски.

4.3. Рассчитывается число Рейнольдса для проводимого опыта:

,

где Re– число Рейнольдса (отношение сил вязкого трения к силам гидродинамическим);

скорость движения, м/с;

ν – коэффициент кинематической вязкости, м²/с. Находится по таблице в зависимости от температуры и солености жидкости.

4.4. Строится график зависимости коэффициентов сопротивления и подъемной силы от угла атаки траловой доски С_Х и от угла атаки С_Х, С_У =f(α).

4.5. Определяется угол атаки, при котором коэффициент качества траловой доски имеет максимальное значение

 

 

5. Форма отчета

 

Лабораторная работа оформляется на листах формата А4. В отчете приводится информация:

– название лабораторной работы;

– фамилия и. о. студента;

– таблица результатов опытов;

– результаты обработки опытов, расчеты по п.4;

– график зависимости С_Х = f(α), С_У = f(α);

– определение .