不可壓縮流體平板邊界層測量實(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，以分別測量層流及紊流邊界層的速度分布。為測量速度分布，在平板板面上安裝有總壓排管及靜壓管。這些測壓管分別用橡皮管連接到多管壓力計(jì)上，通過測量多管壓力計(jì)液柱高度推算出速度來，具體原理見后。為測出實(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)于無粘時(shí)的氣流速度。對(duì)平板來說，就等于來流速度了。由于空氣粘性很小，只要來流速度不是很小時(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。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。要測邊界層內(nèi)的速度分布就只要測出沿平板法線上各p0i──為各測點(diǎn)的總壓。pi──為各測點(diǎn)的靜壓。vi──為各測點(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)的速度分布用無量綱的形式表示為=f()yi為各測點(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v1viviv111測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)測量較多的點(diǎn)，又避免各總壓管之間過分接近，產(chǎn)生相互間的干擾，所以將總壓各測點(diǎn)就不在平板同一法線上。考慮到二維流動(dòng)的特點(diǎn)，這仍可視為同一法線上所測的結(jié)果。總壓排管各測量點(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=靜-h總v1h初h末h=h末-h初123456789hi初hi末hi=hi末-hi初靜-hiv1yiyi/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=