Файл: Отчет по лабораторной работе 1 по дисциплине Механика жидкости и газа.doc

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Факультет:	Аэрокосмический
Специальность:	24.05.02 Проектирование авиационных
	и ракетных двигателей
Специализация:	Проектирование авиационных двигателей
	и энергетических установок
Кафедра:	Авиационные двигатели

Отчет по лабораторной работе №1 по дисциплине
«Механика жидкости и газа»

На тему:	Измерение полного и статического давлений

Студенты	Гафурова Эльнара Маратовна	(			)
	Максимов Даниил Антонович	(			)
	Шамсутдинов Альмир Марисович	(			)
Группа	АД-20-2с

---

Принял: Матюнин В.П. 
Дата: _________ 

Пермь, 2023

СОДЕРЖАНИЕ

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель работы: ознакомиться с методами и средствами измерения давления, характеристиками приёмников давления.

Задачи работы:

– ознакомиться с лабораторной установкой и правилами техники безопасности при работе с ней;

– осуществить систематические измерения полного и статического давлений при различных углах скоса потока;

– провести первичную обработку измерений, начиная со статистической обработки;

– в дополнение к экспериментальной определить и теоретическую зависимость измеренных давлений от угла скоса потока: провести анализ результатов и выяснить причины различия экспериментальной и теоретической чувствительности к углу скоса потока.

---

---

ВВЕДЕНИЕ

Множество измерений, выполняемых в экспериментальных исследованиях, связаны с измерением давления. Давление – основной параметр рабочей машины в гидрогазодинамике. Точность измерения этого параметра сильно влияет на аэродинамические и технические характеристики самолетов, работу их силовых установок. Помимо этого, давление используется в косвенных измерениях других технологических параметров рабочего тела, таких как расход, температура, скорость, плотность и т.д.

В авиации довольно часто необходимо измерять давление воздуха, газов, топлива в силовых установках или в бортовых системах (системе запуска двигателя, тормозной, противопожарной, кислородной, системе выпуска и уборки шасси, закрылков, предкрылков). В поршневых двигателях требуется знать давление воздуха или смеси во всасывающих патрубках. Кроме того, для контроля за режимом работы газотурбинного двигателя надо измерять давление масла в главной масляной магистрали; значения абсолютного и избыточного давления масла в двигателе, перепад давлений на масляном фильтре. Определяется давление топлива, подступающего к форсункам, или на выходе из топливного насоса; на топливном фильтре (значения не должны превышать определённый предел). Также, определяется перепад давлений в турбине, давление воздуха, входящего в компрессор и отбираемого из него, давление выходящих газов и давление в воздушном клапане стартёра. В турбовальных двигателях требуется знать значение давления масла в трансмиссии; в измерителе крутящего момента.

Кроме того, при обтекании тел потоком жидкости или газа возникает сопротивление, которое складывается из нескольких составляющих. Одной из наиболее существенных потерь является профильное сопротивление, которое состоит из сопротивления трения и давления. Причина первого – действие сил вязкого трения между телом и жидкостью. А сопротивление давления возникает из-за разности давлений на передней и задней поверхностях тела, которая создаёт равнодействующую силу, препятствующую движению тела. Для того, чтобы узнать значение этой разности давлений

---

, надо определить значения давлений, действующих на переднюю и заднюю кромки обтекаемого тела; измерение этих давлений также необходимо проводить с помощью приёмников давления.

Исследование распределения давления по поверхности крыла является одной из наиболее часто встречающихся задач в практике аэродинамических лабораторий. Это исследование позволяет уточнить условия обтекания крыла, даёт данные для расчёта его на прочность, а, следовательно, подбора материалов и выбора силовой схемы крыла. Также целью таких исследований является определение аэродинамического качества профиля, являющееся отношением коэффициента подъёмной силы к коэффициенту аэродинамического сопротивления. Исследование распределения давлений по профилю под разными углами даёт представление о применимости данного крыла.

Получение закона распределения давления набегающего воздушного потока по поверхность крыла самолета является важной задачей аэродинамики. А зная перепад давлений, измеряемый с помощью трубки Пито, можно определить скорость этого набегающего потока, произведя расчет по уравнению Бернулли.

1 КРАТКАЯ ТЕОРИЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЙ

Приемники давления используются для измерения как полного, так и статического давления. Для измерения полного давления P^* используются точки изоэнтропного торможения, а для измерения статического - точки чисто диссипативного торможения. Однако для определения распределения статического давления вдоль поверхности можно просто расположить отверстия малого диаметра вдоль поверхности и произвести измерения. Если необходимо узнать значение давления в конкретной точке внутри потока, то нужно знать механизм преобразования кинетической энергии во внутреннюю или потенциальную энергию в энтальпию, а также распределение давления по обводам цилиндра.

Отверстия в приёмном устройстве расположены с учётом того, что поток может огибать его. Поэтому отверстие для измерения полного давления расположено на профиле при угле атаки строго параллельно потоку, чтобы поток попадал, не искажаясь. В то время как отверстие для измерения статического давления находится перпендикулярно к линии тока, исключая возможность попадания динамической составляющей.

---