Настольная аэродинамическая труба

DjVu

     
      Прибор (I) представляет собой картонную коническую трубу (кожух), расположенную па фанерном основании; перед ее широкой стороной находится вентилятор, вращаемый электрическим двигателем.
      Развертку конической трубы вырезают по выкройке (IV) из плотного картона толщиной не менее 1,5 мм. Концы развертки стачивают рашпилем «на ус» и тщательно зачищают шкуркой, затем изгибают выкройку в коническую трубу, смазывают концы развертки столярным или казеиновым клеем и зажимают склеенное место между двумя широкими планками — до полного высыхания.
      Аэродинамика — раздел аэромеханики, посвященный изучению движения воздуха, движения твердых тел в воздухе, а также возникающих при этом сил и моментов. Аэродинамика делится на теоретическую, экспериментальную, промышленную и аэродинамику самолета.
      Общий вид настольной аэродинамической трубы
      Шаблоны деталей ренетки
      Отдельные части основания (III) делают из двух слоев фанеры толщиной 3 — 5 мм. Стойки 2, 3, 4 и 5 прикрепляют к доске 1 клеем и гвоздями. Места соединения этих стоек с трубой также смазывают клеем, затем накладывают на них трубу: для большей прочности стенки трубы прибивают небольшими гвоздями к стойкам 2 и 5.
      Для выпрямления воздушного потока, несколько закручивающегося от вентилятора, служит картонная решетка (II). Она собирается из 12 лент, вырезанных из плотного, но тонкого картона, желательно — глянцевитого с обеих сторон. Размеры каждой ленты указаны на чертеже (V): в каждой из них делаются прорези до половины ширины. Места соединения лент решетки смазывают клеем. Получившуюся таким образом решетку подгоняют к внутренней поверхности трубы и укрепляют с помощью клея. Надо тщательно следить, чтобы плоскость картонных лент решетки располагалась строго по оси трубы.
      Вентилятор представляет собой двухлопастный винт, выгнутый из листового дуралюмина или из латуни толщиной 1 — 2 мм. Выкройку винта (VI) сначала лучше сделать из картона. Вентилятор надевается на вал электродвигателя. Наиболее подходящим будет электродвигатель от швейной машины. Крепление его к стойке ясно из рисунка (VII).
      Для измерения скорости воздушного потока в трубе необходим манометр с приемником скоростного напора. На рисунке (VIII) показаны все детали бачка манометра и манометр в собранном виде. Бачок делается из целлулоида толщиной 0,5 — 1 мм. Деталь 13 пред-ставл5 ет собой кольцо, по обеим сторонам которой: приклеены диски 14 и 15. До склейки бачка в деталях 13 и 15 нужно прорезать отверст! я для трубок 6 и 7. Целлулоид хорошо клеится ацетоном.
      Скл1 енный бачок проверяют на герметичность. Для этого нужно зажать пальцем конец одной из трубок, выходящих из бачка, и подть в другую трубку. Воздух не должен проходить сквозь щели в бачке. Если воздух проходит, то все швы следует дополнительно ацетоном.
     
      Измерение скорости воздушного потока
      Уровень воды в бачке и в наклонной трубке 10 очень чутко реагирует на изменение наклона манометра, поэтому его всегда следует ставить строго горизонтально.
      Для измерения скорости воздушного потока манометр ставят перед аэродинамической трубой, направив приемник скоростного напора (трубку 8) в сторону решетки. Поток воздуха, устремляясь в приемник, воздействует на воду, находящуюся в бачке манометра, и поднимает ее уровень на несколько миллиметров в трубке 10. Важно знать, на каком уровне была вода в этой трубке до включения вентилятора и насколько он повысился при включенном вентиляторе. Скорость потока воздуха определяется по разнице этих уровней (h мм) пользуясь формулой:...
      Как определить характер изменения скорости воздушного потока перед аэродинамической трубой, то есть построить график ее поля? Для этого нужно передвигать манометр так, как показано стрелками на рисунке (IX): при этом приемник скоростного напора должен находиться на расстоянии 50 мм от трубы, не больше, на высоте ее серединьь Затем замеряют скорость потока в шести точках по всему диаметру трубы и в результате получают ...
     
      Измерение скорости воздушного потока
      кривую изменения скорости потока воздуха по ее сечению. Изображенная на диаграмме (X) кривая характеризует поле скоростей описываемой трубы. Средняя скорость воздушного потока — при использовании электродвигателя от швейной машины — составляет 4,3 метра в секунду.
     
      Измерение подъемной силы крыла
      Для измерения подъемной силы крыла (и ряда других опытов) необходимы простейшие аэродинамические весы (XI). Они состоят из коромысла, выстроганного из сосновой рейки, надетого на стальную ось. Ось укрепляется в горизонтальном положении на деревянной Г-образной стойке. На одном конце коромысла находится свинцовый противовес, который можно передвигать для уравновешивания, на другом — втулка для закрепления испытываемой детали.
      Со стороны втулки, на коромысле укреплены два крючка «а» и «б». К одному из них подвешивается чашечка для гирь, выштампо-ванная из целлулоида толщиной 0,7 — 1 мм. В середине коромысла укреплена проволочная стрелка. Она располагается перед шкалой, прикрепленной к Г-образной подставке- при горизонтальном положении коромысла стрелка должна указывать на 0.
      Для измерения подъемной силы крыла, аэродинамическую трубу ставят горизонтально и перед ней — аэродинамические весы. Чашечку для гирь подвешивают на крючок «а».
      В торец модели крыла туго вставляют штырек так, чтобы крыло могло на нем вращаться, то сть менять угол атаки. С торцевой стороны рыла на штырек наклеивается целлулоидная ластинка с бумажной шкалой углов атаки.
      К торцу крыла, вдоль хорды, крепят проволочную стрелку, указывающую углы атаки по ранспортиру.
      Установив крыло под определенным углом таки, уравновешивают коромысло с помощью виннового противовеса и начинают (то есть пускают в хот вентилятор). Крыло под давлением потока воздуха поднимется вверх. Не останавливая вентилятор, надо класть на чашечку мелкие разновесы до тех пор, пока коромысло с крылом не вернется в прежнее горизонтальное положение. Общий вес разновесов, потребовавшихся для этого, и покажет подъемную силу крыла (при определенном угле атаки) в граммах. После этого нужно убрать разновесы, установить крыло под новым углом атаки, возобновить продувку и снова, с помощью разновесов, определить величину подъемной силы. При отсутствии разновесов можно пользоваться монетами (1 копейка весит ровно 1 г, 2 копейки — 2 г, 3 копейки — 3 г и 5 копеек — 5 г). Таким образом можно замерить значение подъемной силы на каждом угле атаки крыла. г .
      Данные замеров заносятся в специальную таблицу. В первой ее графе отмечается угол атаки крыла в градусах (а°); во второй — подъемная сила в килограммах (У); в третьей — показания манометра (И) в миллиметрах; в четвертой — скорость воздушного потока (Г) в м/сек, подсчитанная по приведенной выше формуле (1); в пятой — величина коэффициента псремчой силы (Су).
      Безразмерный коэффициент подъемной си-лы Су. зависящий от формы тела и угла атаки, определяется по формуле: ...
     
      Измерение силы лобового сопротивления
      Для измерения силы лобово ния крыла или другого какого-либо тела аэродинамическую трубу ставят вертикально а весы — над трубой, на како ставке (XII). Чашечку весов на-крючок. В остальном поступают также.