Mesa multifuncional aerodinámica TRL

TRLPlataforma experimental multifuncional aerodinámica (túnel de viento)

Desde la salida de la boquilla, el chorro turbulento forma una sección transversal de velocidad discontinua entre la inyección en un ambiente estático a un flujo uniforme y el fluido estático circundante, que produce un vórtice debido a la perturbación y la pérdida de estabilidad, y el vórtice absorbe el líquido circundante y entra en el chorro, mientras se mueve, deforma y divide constantemente para producir turbulencias, y su influencia se desarrolla gradualmente hacia el interior y el exterior; Se forman dos capas mixtas de turbulencia libre dentro y fuera, porque la presión estática de todo el campo de chorro es igual, no hay fuerzas externas a lo largo de la dirección de flujo.

Debido a la transmisión transversal del impulso, el líquido que entra en el rollo obtiene impulso y fluye hacia adelante con el líquido que se expulsa originalmente. la velocidad de pérdida de impulso del líquido original se reduce y el impulso del chorro libre se mantiene sin cambios. Se forma un cierto gradiente de velocidad de flujo en la capa mixta, también conocido como capa de Corte. El resultado de la absorción de rollo y la mezcla hace que la sección del chorro continúe expandiéndose, mientras que la velocidad de flujo continúa disminuyendo y el flujo aumenta a lo largo del recorrido.

Debido al fenómeno intermitente de la turbulencia, el límite del chorro es en realidad una superficie irregular compuesta por el vórtice turbulento y el flujo potencial circundante entrelazado, pero en el análisis real, el límite del chorro se considera una interfaz de expansión lineal en el sentido de la media estadística. Extender la línea fronteriza del segmento principal aOPunto,OEl punto es el polo del chorro.

Después de que el chorro turbulento forma una forma de flujo estable, todo el chorro se divide en varias secciones, la parte de mezcla turbulenta que se extiende desde el límite de la boquilla hacia el interior y el exterior se llama capa límite, y la parte central no se ve afectada por la mezcla para mantener el flujo de salida original, conocido como El núcleo del chorro, y el flujo entre la salida y la sección desaparecida del núcleo se llama la sección inicial. La parte del desarrollo ordenado y completo se llama el segmento principal.

La distribución de la velocidad longitudinal de cada sección de la sección principal del chorro es similar y se expresa por una fórmula de prueba de radio sin dimensión.

（21(...)

En la fórmula:ULa velocidad de flujo del punto de medición,m/s;

U_mMedir la velocidad de flujo en el punto central de la sección,m/s;

yLa distancia entre el punto de medición y el eje,m;

y₀El chorro es medio ancho y se puede estimar por presión.

En la fórmula:RRadio de la boquilla,m;

XLa distancia entre la salida de la boquilla y la sección experimental,m

ángulo de difusión del chorro theta.

(el valor estimado es solo para referencia, y el punto de medición debe utilizarse en el experimento.U = 0Como condición para el juicio).

I,Dispositivo experimental

El dispositivo de la Caja de Estabilización de tensión de la red de amortiguación está equipado con2Hay diferentes respiraderos de chorro, uno o dos de los cuales se pueden tomar durante el experimento.En diámetro30mmTanto la boquilla cilíndrica como la Sección de prueba de la boquilla telescópica se pueden experimentar con chorros circulares; Además, está equipado con una boquilla plana (ancha)15mm (mm), largo150 mm), se pueden realizar experimentos de chorro plano. La boquilla se coloca en la parte inferior de la Caja de Estabilización de tensión del Banco de prueba, y el tubo de Pitot y la medición se instalan en el lado derecho de la boquilla.Regla X y reglaEl tubo de Pitot está conectado con el micropressor para determinar la distribución de la velocidad de flujo en cada sección.

Radio de la boquilla cilíndrica γ₀ = 15 mm

Boquilla plana (en forma de costura)

El chorro es medio ancho b₀ = 15 mm

Boca larga y = 150 mm

En segundo lugar,Fundamentos del experimento:

UnoDeterminación del coeficiente de turbulencia

①De acuerdo con las características de movimiento del chorro，La velocidad adimensional (adimensional) en cada sección de la sección inicial y la sección básica (alcance) del chorro es similar con la distribución de las coordenadas adimensionales. La expresión con la fórmula característica del movimiento del chorro es:

（1(...)

En la fórmula:yDistancia entre el punto de medición y el eje()m);y₀Para la mitad del ancho del chorro, se puede calcular presionando la fórmula:

R espesor de la capa límite en la misma sección (m);

υVelocidad del punto de medición()m/s);

υ_m SecciónEjeVelocidad de flujo..m/s).

Esto puede verificar la similitud de la distribución de velocidad adimensional.

2)Fórmula de velocidad del eje de la sección básica del chorro

①Chorro circular

（2(...)

②Chorro plano

（3)

En la fórmula:γ₀Radio de salida de eyección circular (m)

b₀Boca de salida de disparo plano de medio ancho (m)

Alcance del chorro S (m)

υ₀Velocidad de flujo en la boquilla (m / s)

Selección dentro del segmento básico (rango)3 secciones transversales, que tomarán las mediciones de cada sección.₀ ，S y la boquilla₀Yγ₀(ob₀) sustitución2) o fórmula (3), se obtienen tres valores alfa y se toma el promedio, es decir, el coeficiente de turbulencia alfa.

DosDeterminación de la velocidad de flujo

（4(...)

En la fórmula:y₀Radio del chorro

r₀Radio de la boquilla

XDistancia desde la salida de la boquilla hasta la sección experimental

θángulo de difusión

5(...)

En la fórmula:uVelocidad del punto de medición

cCoeficiente de corrección del fideicomiso0,98 a 1

Diferencia de presión de fideicomiso Bi

Densidad de aire

（6(...)

En la fórmula: u_mMedir la velocidad de flujo en el Centro de la sección

yDistancia entre el punto de medición y el Centro

1. establezca la coordenada central en la Sección de salida de la boquilla con un tubo bi, es decir, y_CentroY registrar el valor.