Потенциальное течение
Метод ЭГДА
Исследование полей скорости и давления при обтекании крылового профиля методом электрогидродинамической аналогии.
Кафедра инженерной теплофизики имени В. А. Кириллина · НИУ «МЭИ»
Учебная лаборатория
Лаборатория механики жидкости и газа
Экспериментальное исследование течений жидкости и газа, обтекания тел, гидравлического сопротивления и перехода от ламинарного режима к турбулентному.
Гидродинамика и аэродинамика Кафедра ИТФ
Физические методы
Что исследуют студенты
Практикум объединяет аналоговое моделирование, аэродинамический эксперимент, измерение потерь давления и диагностику режимов течения.
Аэродинамика
Обтекание профиля
Измерение распределения давления по поверхности профиля и определение скорости потока и подъёмной силы.
Гидравлика
Потери давления
Экспериментальное определение гидравлического сопротивления при течении жидкости в трубе.
Режимы течения
Ламинарность и турбулентность
Измерение профилей скорости, критического числа Рейнольдса и коэффициента перемежаемости.
Лабораторный практикум
Лабораторные работы
В практикум входят четыре работы, указанные на действующей странице лаборатории.
Исследование обтекания методом ЭГДА
Метод электрогидродинамической аналогии используется для моделирования потенциального течения идеальной несжимаемой жидкости. На проводящем планшете строятся эквипотенциальные линии, по которым восстанавливаются поля скорости и давления вокруг крылового профиля.
ОборудованиеПроводящий планшет, ЦАП, электропроводящая бумага
ОпределяетсяЭквипотенциальные линии, поле скорости и давления
РезультатКартина потенциального обтекания профиля
Подготовка модели
Измерение потенциала
Построение линий
Определение v и p
Обтекание крылового профиля в аэродинамической трубе
В разомкнутой аэродинамической трубе измеряется распределение давления по поверхности модели. По данным трубки Прандтля рассчитывается скорость вдоль внешней границы пограничного слоя и определяется подъёмная сила крыла.
ОборудованиеАэродинамическая труба, трубка Прандтля, профиль
ИзмеряетсяСтатическое и полное давление
РезультатРаспределение скорости и подъёмная сила
Задание расхода
Измерение давления
Расчет скорости
Определение подъёмной силы
Гидравлическое сопротивление при течении жидкости в трубе
На экспериментальной установке измеряются расход жидкости и перепад давления между сечениями трубы. По результатам определяется коэффициент гидравлического сопротивления и анализируется его зависимость от режима течения.
ОборудованиеГидравлический стенд, трубопровод, катетометр
ИзмеряетсяРасход и перепад давления
РезультатКоэффициент сопротивления λ(Re)
Установка расхода
Измерение Δp
Расчет Re
Определение λ
Гидродинамика ламинарного, переходного и турбулентного течения
С помощью термоанемометра измеряются мгновенные и средние скорости. Определяется критическое число Рейнольдса, коэффициент перемежаемости переходного режима и профили скорости при ламинарном и турбулентном течении.
ОборудованиеТермоанемометр, измерительный комплекс, стенд
ИзмеряетсяЛокальная и мгновенная скорость потока
РезультатПрофили скорости и границы режимов
Калибровка датчика
Измерение скорости
Определение Reкр
Сравнение профилей
Характерная зависимость
Гидравлическое сопротивление
Качественная схема показывает изменение коэффициента сопротивления при переходе от ламинарного режима к турбулентному.
График иллюстративный: он показывает физический характер зависимости без подстановки искусственных экспериментальных данных.
Результаты обучения
Что осваивает студент
Практикум объединяет моделирование течений, работу с экспериментальными стендами и обработку гидродинамических измерений.
01
Работа с аэродинамической трубой, гидравлическим стендом и электроинтегратором.
02
Измерение давления, расхода и локальной скорости жидкости или газа.
03
Построение полей скорости и давления при обтекании тел.
04
Определение числа Рейнольдса и идентификация режима течения.
05
Расчет гидравлических потерь и коэффициентов сопротивления.
06
Анализ профилей скорости, пульсаций и перехода к турбулентности.
Сборник лабораторных работ
Методические материалы содержат описание установок, порядок проведения экспериментов и требования к обработке результатов по механике жидкости и газа.