风洞阻力系数测定.doc

风洞阻力系数测定一、实验目的1、了解风洞测试系统的构造、原理并掌握其操作方法。2、掌握风洞阻力测定及阻力系数测定原理和方法。二、实验内容1、测定风洞若干段的阻力、风量及几何尺寸；2、测算其对应段的阻力系数。三、仪器设备风洞测试系统、倾斜压差计、通风干湿表、空盒气压计、皮尺、胶皮管、皮托管等。四、所需耗材酒精。五、实验原理、方法和手段利用皮托管、压差计可以测试一点的动压（全压与静压之差），利用通风干湿表、空盒气压计等仪器可以测算出空气的密度，进而可以计算出该点的风速，利用皮尺测量该点风洞段的几何尺寸计算出该段的断面积和周长，进而可以得到该段风洞的风量。另外利用两支皮托管、压差计可以测出一段风洞两端的通风阻力，结合测试的风量、风洞几何尺寸，可以计算出该段风洞的阻力系数。1、摩擦阻力系数的测定矿井通风与安全第三章第二节可知，对某一段风道(实验室为管道)的摩擦阻力可按下式计算： (1)式中：h摩摩擦阻力，mmH2O;摩擦阻力系数，kgs2/m4；L风道长度，m；S风道断面积，m2；Q通过风道的风量，m3/s。由式1可知，若要测出某段风道的摩擦阻力系数，只要测出这段风道的摩擦阻力(h摩)和通过的风量(Q)，同时把风道的长度(L)周边长(U)和净断面积(S)量出来，可计算出风道的摩擦阻力系数。(1)h摩的测定根据风流的能量方程可知： (2)本次实验风道水平布置位压差为零(5-2)式改为： (3)测定布置时，在管道上选取两测点1和2，安装皮托管，将U型水柱计调平，三台U形水柱计分别测出h速1、h速2和h静l2，代入式2即可求出h摩12。空气密度由下式求出： (4)式中： 空气密度，kg/m3；P空气绝对静压，Pa；空气相对湿度，%；Psat饱和水蒸气分压力，Pa；T绝对温度，K，(T=273+td)；td干球温度读数，。风量取1和2两点的平均风量：(两点断面积S1、S2和动压校正系数k1和k2，已给)(2)风阻R的求算：(k)(3)等积孔A的计算：(m2)(4)摩擦阻力系数的计算：换算到标准状态下的值：2、局部阻力系数的测定由于风流的速度和方向突然发生变化，导致风流本身产生剧烈的冲击，形成极为紊乱的涡流，从而损失能量，造成这种冲击涡流的阻力就叫局部阻力，可由下式求出: 毫米水柱 (5)1点距拐弯处46倍的管道直径，2点距拐弯处1214倍的管道直径。在小型管道拐弯的前后选择三个测点1、2、3。测出1、3两点的通风阻力h阻13。h阻13h阻13+ h局弯 (6)所以h局弯h阻13h阻13 (7)又 h阻13(P1-P3)+(Z11Z33)+(h速1h速3)因为管道直径相等又不漏风并水平位置，故位压差速压差均为零，因此(P1-P2)、(P2-P3)分别由U形水柱计测出则： 六、实验步骤略。七、实验结果处理略。八、实验注意事项1、要保证风洞测试系统试验段风流稳定时，方可进行实验。2、改变风机转速时，要从小到大。九、预习与思考题无。十、实验报告要求要有原始数据记录及数据分析。第一组数据测段阻力动压断面风速风量阻力系数备注1-238.26.643.3 13.3 0.3388032-342.46.443.3 13.1 0.2770033-436.26.243.2 12.9 0.2848154-553.46.143.2 12.8 0.427029第二组数据测段阻力动压断面风速风量阻力系数备注1-238.86.643.3 13.3 0.3441242-343.26.5