1空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)之一不可壓縮流體定常流能量方程驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室22．通過(guò)對(duì)流體動(dòng)力學(xué)諸多水力現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)分析研討本實(shí)驗(yàn)的裝置如圖1所示。5穩(wěn)水孔板6恒壓水箱7測(cè)壓計(jì)8滑動(dòng)測(cè)量尺93），取a1=a2=……=an=1,選好基準(zhǔn)面，從已設(shè)置的各斷面的測(cè)壓管中讀出2g2g1．熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備，分清哪些測(cè)管是普通測(cè)壓管，哪些是畢托管測(cè)壓管，以2．打開開關(guān)供水，使水箱充水，待水箱溢44．調(diào)節(jié)閥13開度，待流量穩(wěn)定后，測(cè)記各測(cè)壓管液面讀數(shù)，同時(shí)測(cè)記實(shí)水箱液面高程▽o=234579446646表2測(cè)記數(shù)值表(基準(zhǔn)面選在標(biāo)尺的零點(diǎn)上)單位：cm5234579Q123dAVav22gAVav22gAVav22gQ1234．繪制上述成果中最大流量下的總水頭線E－E和測(cè)壓管水頭線P－P6*4．試問(wèn)避免喉管（測(cè)點(diǎn)7）處形成真空有哪幾種技術(shù)措施？分析改變作1不可壓縮流體定常流動(dòng)量定律驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2本實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示.34=PQ(β22-β11)其中β稱為動(dòng)量修正系數(shù)，是考慮到管道流速非均勻時(shí)，用一維流的動(dòng)量取控制體如下圖所示，設(shè)平板對(duì)控制體的作用力為Fx，方向向左如圖，yv1x或-Fx=PQ(0-β1v1x)Fx=PQβ1v1x生的壓力相平衡，考慮到軸套之間的滑動(dòng)摩擦阻力水平分力fx<0.5%Fx，可忽略不計(jì)，故Fx=pcA=yhcD2即yhcD2=β1PQv1x5β1——?jiǎng)恿啃拚禂?shù)。管嘴內(nèi)徑d=6VTQvF123符合，試分析原因.2．帶翼片的平板在射流作用下獲得力矩．這對(duì)分析1低速風(fēng)洞風(fēng)扇的輸出功率測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2低速風(fēng)洞中風(fēng)扇以某固定轉(zhuǎn)速工作，假設(shè)空氣在風(fēng)洞中的流動(dòng)為定常、一3多管壓力計(jì)上，可以觀察并測(cè)定風(fēng)扇前后兩個(gè)截面上的壓強(qiáng)變化。在風(fēng)洞出口3-3截面的中心處放置一個(gè)風(fēng)速管，其總靜應(yīng)用連續(xù)方程和能量方程可求出各截面上的速度和壓強(qiáng)及風(fēng)扇前后的靜壓P1+pv+pgz1+Pp=P2+pv+pgz2、2-2截面處的靜壓強(qiáng)，pv與pv分別是1-1、2-2截面處的動(dòng)壓，pgz1與pgz2分別是14-P1=pcgΔhpp其中風(fēng)速管所感受的總靜壓差p03-p3可用測(cè)壓管測(cè)出。P1P1根據(jù)上圖，應(yīng)用積分形式的動(dòng)量定理，得5A1P1-A2P2+Fx=rQ(v2-v1)Fx=A2P2–A1P1=(P2-P1)A1N=FxV1=(P2-P1)A1V1其中P2-P1=rcgDL*sinαA1大氣壓Pa；多管壓力計(jì)傾斜角度a；61雷諾流態(tài)轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室23(3)根據(jù)所測(cè)流量計(jì)算下臨界雷諾數(shù)，并與公認(rèn)值(2320)比較。偏離過(guò)(5)同時(shí)用水箱中的溫度計(jì)測(cè)記水溫，從4計(jì)算常數(shù)K=oC0.017751+0.0337t+0.000221t2=cm2／s實(shí)驗(yàn)次序顏色水增(↑)或減(↓)52．為何認(rèn)為上臨界雷諾數(shù)無(wú)實(shí)際意義，而采用下臨不可壓縮流體平板邊界層測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定平板邊界層內(nèi)的流速分布，并比較層流邊界層及紊流邊界層的速本實(shí)驗(yàn)使用的是一個(gè)二維開路閉口低速風(fēng)洞，在該風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)段中裝有兩塊平板，以分別測(cè)量層流及紊流邊界層的速度分布。為測(cè)量速度分布，在平板板面上安裝有總壓排管及靜壓管。這些測(cè)壓管分別用橡皮管連接到多管壓力計(jì)上，通過(guò)測(cè)量多管壓力計(jì)液柱高度推算出速度來(lái)，具體原理見后。為測(cè)出實(shí)驗(yàn)段風(fēng)速，在實(shí)驗(yàn)段側(cè)壁上裝有風(fēng)速管，風(fēng)速管的總壓孔及靜壓孔也分別用橡皮管連接于多管壓力計(jì)上，裝備情況見圖V∞V∞←層流平板層流平板當(dāng)氣流流過(guò)平板時(shí)由于粘性作用使緊貼平板表面處的流速為零，離開板面速度就逐漸增大，最后達(dá)到相當(dāng)于無(wú)粘時(shí)的氣流速度。對(duì)平板來(lái)說(shuō)，就等于來(lái)流速度了。由于空氣粘性很小，只要來(lái)流速度不是很小時(shí)，流速變化大的區(qū)域只局限在靠近板面很薄的一層氣流內(nèi)，這一薄層氣流通常叫作邊界層。人為地規(guī)定，自板面起，沿著它的法線方不可壓流場(chǎng)中，每一點(diǎn)處的總壓P0，等于該點(diǎn)處的靜壓和動(dòng)壓pv2則p0=p+pv22(p0p)p因此只需測(cè)出邊界層內(nèi)各點(diǎn)處的靜壓p，總壓p0，就可計(jì)算出各點(diǎn)的速度來(lái)。但考慮到垂直平板方向的靜壓梯度等于零（即δp/δy=0我們只需在平板表面開一靜壓孔，所測(cè)的靜壓就等于該點(diǎn)所在的平板法線方向上各點(diǎn)的靜壓。要測(cè)邊界層內(nèi)的速度分布就只要測(cè)出沿平板法線上各p0i──為各測(cè)點(diǎn)的總壓。pi──為各測(cè)點(diǎn)的靜壓。vi──為各測(cè)點(diǎn)的速度。y──為多管壓力計(jì)所使用的液體重度（公斤/Δhi──為各測(cè)點(diǎn)總壓管與靜壓管的液柱高度p──為空氣的密度，實(shí)驗(yàn)時(shí)可依據(jù)當(dāng)時(shí)室溫及大氣壓強(qiáng)由表查出。φ──為多管壓力計(jì)的傾斜角。vi通常邊界層內(nèi)的速度分布用無(wú)量綱的形式表示為=f()yi為各測(cè)點(diǎn)至板面的高度，δ為邊界層厚度，v1為邊界層外邊界上v1可通過(guò)風(fēng)速管的靜壓管和總壓管在多管壓力計(jì)上的液柱高度差v1viviv1==測(cè)量總壓用的排管是由一組很細(xì)的空心鋼管組成。為了能同時(shí)測(cè)量較多的點(diǎn)，又避免各總壓管之間過(guò)分接近，產(chǎn)生相互間的干擾，所以將總壓各測(cè)點(diǎn)就不在平板同一法線上?？紤]到二維流動(dòng)的特點(diǎn)，這仍可視為同一法線上所測(cè)的結(jié)果。總壓排管各測(cè)量點(diǎn)的yi值用高度尺量出。viv1根據(jù)（4）式，求出各yiviv1對(duì)應(yīng)的y值，即為邊界層厚度δ。最后畫出=f()的曲線，如圖2所yiδ面的高度yi。管是否有閉塞或漏氣現(xiàn)象。3．記錄多管壓力計(jì)的傾斜角φ。出空氣密度ρ及運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)ν。4．在坐標(biāo)紙上畫出=f()，用曲線板連成光滑曲線，并比較層流邊界層和紊流邊界層速度分布的差別。5．用邊界層厚度的經(jīng)驗(yàn)公式求出δ層和δ紊，再與多管壓力計(jì)傾斜角φ=大氣壓強(qiáng)P=室溫t=空氣密度ρ=運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)υ=層流邊界層實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果：X層=Re層=v1層=Δh1=h靜-h總v1=h初h末h=h末-h初123456789hi初hi末hi=hi末-hi初Δhi=h靜-hi=v1yiyi/δ紊流邊界層實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果表：X紊=Re紊=v1紊=Δh1=h靜-h總v1=h初h末h=h末-h初123456789hi初hi末hi=hi末-hi初Δhi=h靜-hi=v1yiyi/δ（自備坐標(biāo)紙畫出=f()曲線）實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1這種凝結(jié)的危險(xiǎn)性。所以油水分離器是超音速風(fēng)洞致關(guān)重要的一個(gè)G1超音速風(fēng)洞洞體部分由調(diào)壓閥、穩(wěn)定段、拉閥爾噴管、實(shí)驗(yàn)段、第二喉道dpp++vAvdv=-dp/p2dp/dp/dp=a2，v2dvv2dv或=-M2p（M為馬赫數(shù)，M=v/a）如果管內(nèi)氣流流動(dòng)是亞音速的（即M<1式(2-3)的左側(cè)系數(shù)為負(fù)，則應(yīng)有dA/A<0，則應(yīng)有dA/A>0，即管截面應(yīng)擴(kuò)張。而在音速截面流體連續(xù)性方程和動(dòng)量方程可推導(dǎo)出聲速a的關(guān)系式為：=C式中k為氣體絕熱指數(shù)，k=cpcv，cp為定壓比熱，cv為定容比熱，空氣的k=1.4。已知?dú)怏w狀態(tài)方程：p=pRT3=1k合并式（3-2）和式（3-4）代入式（3-6）得終點(diǎn)與起點(diǎn)的溫度比和壓強(qiáng)比或與T 2T1T1k-1=k=k-1值就都確定了，只要用式（3-6）或式（3-7）就可以計(jì)算將熱力學(xué)第一定律用于流動(dòng)中的流體微團(tuán)，則熱力學(xué)第一定律可dq=du+pd(1/r)+(1/r)dp+vdvdu+pd(1/r)+(1/r)dp+vdv=0，對(duì)此式積分有：u+(p/r)+v22=常數(shù)式（3-9）中：u+(p/r)=h，h是熱力學(xué)里的一個(gè)狀態(tài)參數(shù)，稱為焓，它表示熱含量的意h+v22=常數(shù)cpT+v22=常數(shù)式（3-10）同樣可以用于同一流管任何兩截面cpT1+v2=cpT2+v2式（3-10）的焓代表微觀的熱力運(yùn)動(dòng)所含有的能量，而v22則是宏觀運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。該式表vmax=這時(shí)的氣流溫度降為絕對(duì)零度，所有的焓都變成了宏式（3-10a）中的常數(shù)現(xiàn)在可以改為cpT0或vax2，則可把式（3-10a）改寫成：cpT+v22=cpT0，或cpT+v22=vax2將cp=R代入式（3-12）并比較式（3-5）得：4v2+=vax如取總參數(shù)點(diǎn)即駐點(diǎn)做參考點(diǎn)來(lái)得方便。取駐點(diǎn)做參考點(diǎn)的話，p0 kè2?2?kè2?1rè2?r0=?2rè2?T? 0TT? 0Tèk-1M2??2??臨界參數(shù)，用下角標(biāo)“*”表示。如，p*、r*、T*等，在此斷面上v=a=a*總溫T0下的臨界聲速M(fèi)=1，該斷面稱為臨界p*=p0k1r*=r0k-1T（a*為某個(gè)dA=AdA=Aqm=rvA=r*a*A*，從而有r*r*r0=èkr*r*r0=èk+1?èrr0r Ar*a*A*rv12?k-1M2?k2?raM，5TTTTa*TTTT===aT= èk+1?è2?=k-1+21+M2k-1+2=1+M22(k-1)2.把壓力傳感器與待測(cè)的靜壓孔相連，并把4.開啟微機(jī)，把采樣和計(jì)算程序調(diào)入微機(jī)內(nèi)存，并5.開啟風(fēng)洞，打開電動(dòng)密閉閥（穩(wěn)定段內(nèi)的高壓氣體經(jīng)拉閥爾噴管膨脹加速P=Pa+Pi(1) 2p0k-1p00.2857-k-1 2p0k-1p00.2857-k-1pp總壓這個(gè)壓強(qiáng)可用壓力表讀出。應(yīng)該注意，壓力表讀出的數(shù)值為表壓，計(jì)算時(shí)，應(yīng)換算2.總壓P0表=6P0=P0表+Pa尖劈上表面氣流靜壓和風(fēng)速管駐點(diǎn)壓力。計(jì)算拉閥爾噴管沿程M123456789PP/P0A/A*號(hào)PP/P0A/A*二維斜激波前后氣流參數(shù)測(cè)量試驗(yàn)指導(dǎo)書斜激波前后的氣流參數(shù)，例如，靜壓、總壓、M數(shù)等。用紋影儀觀察超音速氣流繞尖劈時(shí)的附體激波。測(cè)量斜激波的激波斜角，驗(yàn)證斜激波飛行器飛行速度大，所以擾動(dòng)集中不起來(lái)，這時(shí)生可聞的爆響。激波就其形狀來(lái)分有正激波、斜激波、離體激波、圓錐7數(shù)下降，壓力、密度和溫度上升，總壓下降?，F(xiàn)依斜激波波陣面方向?qū)?lái)流速度v1分解成與波陣面垂直的分速v1n和與波陣面平行的分速v1t；v2也分解作v2n和v2t（見圖3）。依斜激波前后狀態(tài)參數(shù)得質(zhì)量方程有：p1v1n=p2v2n-p1v1nv1t+p2v2nv2t=01t=v2t=vt（7即由v1n突躍變?yōu)関2n。切向分速既然沒(méi)有變化，合速v2便折轉(zhuǎn)了一個(gè)角δ（見圖3因而接下來(lái)計(jì)算法向的運(yùn)動(dòng)，斜激波法向動(dòng)量方程有:p1+p1v=p2+p2vnp1、p2為斜激波前、后靜壓，p1、p2為斜激波前、后密度。8r1vp1r1vp1 p1vkp1 +vkp12k-1r1vnkp2vnkp22k-1r2或2+ ak-1=2+ ank-1=k+1an(v=a*n式中a1、a2、a*n分別是波前、波后與斜激波相對(duì)應(yīng)的臨界聲速。r1v-r2vn=p2-p1=r1v1n(v1n-v2n) a-a a-av1n-v2n==--=kv2nkv1n=an=an-v；a=an-vn，將此二式代入1n-v2n)；上式中v1n1v2nk+12 2kk+12an=v1nv2nkr1kr1=p1RT1a*n= T*nT*nT=TT*0nTTT0nT0nT=k21M-=k-12kv-k-1=k+1k+1ak+1為斜激波波前法向馬赫數(shù)。由圖3可知，v1n=v1sinb，代入式（7-11）可寫成：=k21v2b-=k21Msin2b-2k-1 2k-19式中p1為斜激波波前靜壓，p01為斜激波波前總壓，可用穩(wěn)定段總壓代替。在已知p1、p2和M1的條件下，根據(jù)式（7-12）可計(jì)算出激波斜角β。p2p12βp2p1 5[()2β2β-(k-1)Msin2β(k+1)Msin2β2β-2β-Msin2β-1+Mcos2βMsin2β+2M+5527Msin2β-1Msin2β+5斜激波前后的總壓（駐點(diǎn)壓力）比可從正激波前后總壓比的關(guān)系式入手。設(shè)p01、p02為正式中p02p2、p1p01p02p02p2p1 p01p2p1p01 kp02p2（2)p02p2（2), k p1p01=2+(k21)M p1p01kM-ék+12M-=1+由于斜激波的波前馬赫數(shù)M1n===M1sinb，將式（7-21）中的M1變換為M1sinb， kp02Msin2bùúk-1p01=ê1+k-1Msin2Msin2b-可計(jì)算出激波斜角β后，由式（7-22）可計(jì)算出斜激波波后總壓p02。另外由圖3可以發(fā)現(xiàn)斜激波波后總壓p02本可以用尖劈上表面的總壓管測(cè)得，但kék+12ùk-1=M-式（7-23）中M2為斜激波波后馬赫數(shù)，而斜激波波后總壓p02即相當(dāng)于尖劈上表面總壓管'p'p02 kè2?è2?=MM-=1.2M3.5M--2.5=(252.決定刀口切割方向并相應(yīng)地調(diào)整狹5.調(diào)整毛玻璃與觀察鏡的相對(duì)位二維斜激波前后氣流參數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)報(bào)告：1.計(jì)算斜激波波前、波后的總壓壓強(qiáng)比p02p01；2.計(jì)算斜激波波前、波后的靜壓壓強(qiáng)比p2p1，并由此推算出實(shí)驗(yàn)段的來(lái)流M1數(shù)。4.依據(jù)測(cè)量出的p01、p1，用（7-12）式計(jì)算得到斜激波波前馬赫數(shù)M1，以及給出的氣流折角δ（即尖劈頂角）從圖上量測(cè)出激波斜角β、p02p01、p2p1和斜激波波后馬赫大氣壓力：pa=斜激波波前總壓：p01=pa+Dp0斜激波波前靜壓：p1=pa-Dp靜1斜激波波后靜壓：p2=pa-Dp靜2斜激波波后總壓：p02=pa+Dp2kg/cm2kg/cm2kg/cm2kg/cm2翼型壓強(qiáng)分布測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2測(cè)定給定迎角下，翼型上的壓強(qiáng)分布知道了物體上各部分的載荷分布，這是強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí)的基本數(shù)據(jù)，其次，這在某些風(fēng)洞中（例如在二維風(fēng)洞中，模型緊夾在兩壁間，不便函于裝置天平全靠壓強(qiáng)分布圖來(lái)間接推算出作用在機(jī)翼上的升力或力矩。測(cè)定壓強(qiáng)分布的模型構(gòu)造如下：在物體表面上各測(cè)點(diǎn)垂在模型內(nèi)部的細(xì)金屬管相橡皮管與多管壓力計(jì)上各壓力計(jì)上各支管都編有號(hào)多管壓力計(jì)的原理與普樣就可同時(shí)看出很多點(diǎn)的/接多管壓力計(jì)上各相應(yīng)支管hkhk通常壓強(qiáng)分布都以一無(wú)量綱系數(shù)表示，其定義為：P——來(lái)流的靜壓。pV2——來(lái)流的動(dòng)壓。測(cè)點(diǎn)的靜壓孔，分別用橡皮管連到多管壓力計(jì)上。于是，PiPY(h0hk)sinφ1p2V2=ξY(h0hk)sinφhi——為多管壓力計(jì)上翼面上各靜壓管的液柱高度。h0——為多管壓力計(jì)上風(fēng)速管靜壓管的液柱高度。hk——為多管壓力計(jì)上風(fēng)速管總壓管的液柱高度。1.調(diào)節(jié)多管壓力計(jì)的傾斜h03.記錄多管壓力計(jì)的液體ξ。5.調(diào)整多管壓力計(jì)液柱的高低，記下初讀7.當(dāng)多管壓力計(jì)穩(wěn)定后，記下末讀數(shù)hI末。8.關(guān)閉風(fēng)洞，整理實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地。將記錄交老師檢查。ubvRe==v2.計(jì)算出給定迎角下，翼面上各測(cè)點(diǎn)的壓強(qiáng)系數(shù)，在坐標(biāo)紙上畫出Pi=f(xi)，用曲線板連成光滑曲線。3.作P=f(x)曲線時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。（1）圖上橫坐標(biāo)位置是模型樣板上所標(biāo)出的測(cè)壓孔位置在橫坐標(biāo)上的投影，所以必須在圖上用樣板畫出翼型形狀，標(biāo)出測(cè)壓孔位置。（3）前駐點(diǎn)處P=1，有時(shí)駐點(diǎn)處沒(méi)有測(cè)壓孔，算出Pi的數(shù)據(jù)中，沒(méi)有P=1，但實(shí)際上后緣處是不大的正值，約為0.1；大迎角時(shí)也可能是負(fù)值，因?yàn)閷?shí)際上氣流是有粘性的，邊界層內(nèi)的氣流順流而下，形成尾流區(qū)。后緣處上下翼面的壓強(qiáng)是相等的，后緣處壓強(qiáng)系數(shù)曲線封2.如何根據(jù)壓強(qiáng)分布，判斷分離現(xiàn)象的發(fā)生？4.用什么方法可以延緩分離？5.為何模型上，上表面前半部的測(cè)壓孔較密？多管壓力計(jì)傾斜角φ=大氣壓強(qiáng)P=室溫t=運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)v=米2/秒2.實(shí)驗(yàn)曲線自備坐標(biāo)紙畫出翼型上P=f(x)曲線）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果表：Δh1=h靜-h總v1=h初h末h=h末-h初ubvRe==v123456789h0=hk=(h0-hi初hi末hih0-hiPih0=hk=(h0-hi初hi末hih0-hiPih0=hk=hi初hi末hi(h-h0-hiPi流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)定翼型上的壓強(qiáng)分布實(shí)驗(yàn)報(bào)告北京航空航天大學(xué)流體力學(xué)研究所多管壓力計(jì)傾斜角φ=大氣壓強(qiáng)P=室溫t=空氣密度ρ=運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)v=（自備坐標(biāo)紙畫出翼型上P=f(x)曲線）實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算結(jié)果表：靜h總v1h初h末h=h末-h初vv123456789h0=hk=(h0-hi初hi末hih0-hiPihi初h0=hk=(h0-hi末hih0-hiPih0=hk=(h0-hi初hi末hih0-hiPi矩形機(jī)翼縱向氣動(dòng)特性測(cè)量實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)日期指導(dǎo)教師北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院流體力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室11．了解測(cè)力系統(tǒng)三分力天平的工作原理以及天平靜力校測(cè)的基本方熟悉風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的基本原理，掌握獲得機(jī)翼氣動(dòng)特性曲線的實(shí)驗(yàn)方風(fēng)洞是產(chǎn)生人工氣流的設(shè)備，其種類繁多。這次實(shí)驗(yàn)所用風(fēng)洞是三元閉口直流式風(fēng)洞，如圖1所示。其主要組成部分為收縮段、試驗(yàn)段、擴(kuò)散段和動(dòng)力裝置。35156647空氣吸入風(fēng)洞中，通過(guò)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速以獲得不同的實(shí)驗(yàn)段速度。收縮段前裝有整流柵，整流柵是做成方格狀的，用來(lái)消除氣流中的大旋渦。氣流通過(guò)收縮段后，流速增大，這樣可使進(jìn)入試驗(yàn)段的氣流較為均擴(kuò)散段的功能是使試驗(yàn)段后面的氣流減速后再排入大氣，以減少能量風(fēng)速管是測(cè)量氣流速度的儀器。如圖2所示。它由內(nèi)管和外管組成。內(nèi)2 P2 P2管在其前端開口；外管在其側(cè)表面開小孔。當(dāng)風(fēng)速管迎向氣流時(shí)，內(nèi)管口的氣流速度將被阻滯為零，此時(shí)內(nèi)管中感受的是當(dāng)?shù)乜倝篜0，而外管P0P+rv2=P0v=P P量流體壓強(qiáng)通過(guò)管道引致U形管兩端，此時(shí)兩管的液柱的壓強(qiáng)差。它們之間的關(guān)系可用下式表示：P-P2=hg式中：g為壓力計(jì)中液體的比重，單位為kg/m3。P-P=P1P2 P1oHoP1oHφEAIWMDGEAIWMDG3．機(jī)械式三分量天平氣動(dòng)力天平是測(cè)量作用在模型上的空氣動(dòng)力的儀器。它和一般測(cè)力的天平不同，氣動(dòng)力天平不僅可以測(cè)量氣動(dòng)力，并且還可以測(cè)量氣動(dòng)力矩。在進(jìn)行飛行器的氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)時(shí)，作用在模型上的總氣動(dòng)力和總氣動(dòng)力矩的確切方向一般是未知的，而氣動(dòng)力天平則具有分解和傳遞氣動(dòng)力和氣動(dòng)力矩的功能，以分別測(cè)量出X、Y和Z方向的分量。天平可根據(jù)能測(cè)量多少個(gè)力和力矩分量來(lái)分類。我們所做的實(shí)驗(yàn)是機(jī)翼的縱向氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)，只測(cè)量升力、阻力和俯仰力矩三個(gè)分量，因此使用三分量天平。其工作原理如圖4所示。機(jī)翼模型用三根支桿與天平相連，前支桿(OF)為兩根，其接頭（F點(diǎn)）KKJJO1CHVBFVB34一指針，即可在刻度盤上讀出相應(yīng)的迎角值，因?qū)嶒?yàn)時(shí)模型反裝，規(guī)定指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)模型迎角增大。松開一指針，即可在刻度盤上讀出相應(yīng)的迎角值，因?qū)嶒?yàn)時(shí)模型反裝，規(guī)定指針順時(shí)針旋轉(zhuǎn)模型迎角增大。松開O處固定螺釘，旋轉(zhuǎn)指針位置然后將固定螺釘擰緊即可改變模型迎角。再通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)CDE，把作用力矩傳到力矩天平上，即可量出相應(yīng)的力矩Mz。當(dāng)機(jī)翼上受到阻力X作用后，就使整個(gè)框架向左偏轉(zhuǎn)，再通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)GHI，就把這個(gè)作用力傳到阻力天平上，即可量出相應(yīng)的阻力X。用，就可在升力天平上量出相應(yīng)的升力Y。天平的校測(cè)是通過(guò)靜校裝置，模擬天平工作時(shí)的受力狀態(tài)，對(duì)天平施加載荷，得到天平讀數(shù)與氣動(dòng)力之間的函數(shù)關(guān)系。在假設(shè)天平讀數(shù)與載荷之間的關(guān)系是線性的條件下，可寫出如下的函數(shù)關(guān)系。XXY圖4三分力天平工作原理=AXXX+AYXY+AMXMzWY=AXYX+AYYY+AMYMz(1)WMz=AXMX+AYMY+AMMMzX、Y、Mz為校測(cè)天平時(shí)所加的載荷阻力、升力和力矩，系數(shù)AXX意義為加力天平讀數(shù)WX的貢獻(xiàn)，系數(shù)AXY為加單位阻力對(duì)升力天平讀數(shù)WY的貢X=CXXWX+CYXWY+CMXWMzY=CXYWX+CYYWY+CMYWMz(2)IWxH5IWxH5Mz=CXMWX+CYMWY+CMMWMz(2)式即