POLITECHNIKA WROCŁAWSKA	TEMAT: Płaski i osiowo symetryczny opływ ciał.		NR. ĆW. 4.2.1
Robert Antas MECHANICZNO-ENERGETYCZNY rok II nr ind. 87586	DATA WYKONANIA ĆW 09. 03 . 99	DATA i OCENA:
UWAGI :

1. Opis doświadczenia:

Celem doświadczenia jest doświadczalne i teoretyczne wyznaczenie rozkładu ciśnień na powierzchni ciał opływanych strumieniem płynu. W tym ćwiczeniu płynem jest powietrze, a jego strumień ma charakter turbulentny.

Na drodze strumienia powietrza umieszczamy kulę.

2. Wzory stosowane przy obliczeniach:

Prędkość strugi powietrza :

gdzie : V- prędkość przepływu niezakłuconego
- jest to gęstość powietrza

dla t = 25°C

Współczynnik oporu ciśnieniowego :

C_xp ==

gdzie: C_xp - współczynnik oporu ciśnieniowego

- stała wartość obrotu kuli =3

p_j - współczynnik ciśnienia w kolejnych punktach pomiarowych

Wartość siły opru ciśnieniowego dla kuli :

p_c = A
gdzie: A - pole przekroju poprzecznego,

A = ΠR² R = 5 cm

(kula bilardowa)

3. Przykładowe obliczenia:

dla pomiaru nr 1

4. Tabela pomiarowa:

Nr		Min.	p Pa	pb hPa	sin^2	p	pc
1	0	0	340	993,9	0,000	1,000	41945,81
2	3	0	338	994	0,003	0,994	41699,07
3	6	0	339	994	0,011	0,975	41822,44
4	9	0	330	994,2	0,024	0,945	40712,11
5	12	0	320	994,2	0,043	0,903	39478,41
6	15	0	304	994,2	0,067	0,849	37504,49
7	18	0	284	994,1	0,095	0,785	35037,09
8	21	0	271	994,1	0,128	0,711	33433,28
9	24	0	247	994,1	0,165	0,628	30472,40
10	27	0	220	994,1	0,206	0,536	27141,41
11	30	0	196	994	0,250	0,438	24180,53
12	33	0	165	994,1	0,297	0,333	20356,05
13	36	0	133	994,1	0,345	0,223	16408,21
14	39	0	103	994,3	0,396	0,109	12707,11
15	42	0	70	994,3	0,448	-0,007	8635,90
16	45	0	40	994,4	0,500	-0,125	4934,80
17	48	0	-10	994,4	0,552	-0,243	-1233,70
18	51	0	-59	994,4	0,604	-0,359	-7278,83
19	54	0	-53	994,4	0,655	-0,473	-6538,61
20	57	0	-80	994,4	0,703	-0,583	-9869,60
21	60	0	-104	994,4	0,750	-0,688	-12830,48
22	63	0	-181	994,4	0,794	-0,786	-22329,97
23	66	0	-142	994,4	0,835	-0,878	-17518,54
24	69	0	-151	994,5	0,872	-0,961	-18628,87
25	72	0	-156	994,5	0,905	-1,035	-19245,72
26	75	0	-152	994,5	0,933	-1,099	-18752,24
27	78	0	-135	994,4	0,957	-1,153	-16654,95
28	81	0	-113	994,4	0,976	-1,195	-13940,81
29	84	0	-104	994,4	0,989	-1,225	-12830,48
30	87	0	-99	994,5	0,997	-1,244	-12213,63
31	90	0	-99	994,4	1,000	-1,250	-12213,63
32	93	0	-99	994,4	0,997	-1,244	-12213,63
33	96	0	-101	994,6	0,989	-1,225	-12460,37
34	99	0	-100	994,6	0,976	-1,195	-12337,00
35	102	0	-128	994,6	0,957	-1,153	-15791,36
36	105	0	-188	994,6	0,933	-1,099	-23193,57
37	108	0	-104	994,6	0,905	-1,035	-12830,48
38	111	0	-184	994,6	0,872	-0,961	-22700,09
39	114	0	-102	994,6	0,835	-0,878	-12583,74
40	117	0	-175	994,6	0,794	-0,786	-21589,75
41	120	0	-169	994,5	0,750	-0,688	-20849,53
42	123	0	-164	994,5	0,703	-0,583	-20232,68
43	126	0	-162	994,5	0,655	-0,473	-19985,94
44	129	0	-103	994,5	0,604	-0,359	-12707,11
45	132	0	-103	994,7	0,552	-0,243	-12707,11
46	135	0	-102	994,6	0,500	-0,125	-12583,74
47	138	0	-149	994,7	0,448	-0,007	-18382,13
48	141	0	-102	994,6	0,396	0,109	-12583,74
49	144	0	-141	994,7	0,345	0,223	-17395,17
50	147	0	-102	994,6	0,297	0,333	-12583,74
51	150	0	-103	994,6	0,250	0,438	-12707,11
52	153	0	-132	994,6	0,206	0,536	-16284,84
53	156	0	-128	994,6	0,165	0,628	-15791,36
54	159	0	-101	994,6	0,128	0,711	-12460,37
55	162	0	-102	994,6	0,095	0,785	-12583,74
56	165	0	-103	994,6	0,067	0,849	-12707,11
57	168	0	-103	994,6	0,043	0,903	-12707,11
58	171	0	-104	994,7	0,024	0,945	-12830,48
59	174	0	-107	994,7	0,011	0,975	-13200,59
60	177	0	-108	994,7	0,003	0,994	-13323,96

5. Wykres zależności współczynnika ciśnienia od kąta (w załączeniu).

6. Wnioski z doświadczenia:

Wyniki teoretyczne i doświadczalne różnią się między sobą co jest widoczne na dołączonym wykresie. Szczególnie wyraźna różnica występuje w tylnej części kuli. Przyczyną rozbieżności jest występująca lepkość w rzeczywistym płynie i wskutek tego występowanie oznaczonych sił tarcia wewnętrznego w warstwie przyściennej.

W rezultacie element płynu zostaje po drodze zahamowany ( traci energie kinetyczną ). W punkcie w którym pojawiło się zahamowanie przepływu w warstwie przyściennej następuje jej oderwanie od powierzchni kuli.

---