Изобретение относится к-измерительной технике, в частности к способам гидрогазодинамических измерений, и может быть использовано для определения эквивалентной песочной шероховатости.
Цель изобретения - упрощение и повьшение точности определения шероховатости путем измерения скорости вблизи стенки вплоть до ламинарного подслоя и внутри него.
На фиг.1 приведена схема осуществления способа; на фиг.2 - тариро- вочная зависимость;
На схеме показаны испытуемый образец 1, участок 2 гидравлически гладкой поверхности, насадок 3, ,г1ифферен- циальный манометр 4 и аэродинамическая труба 5.
В поток рабочей среды в аэродинамической трубе 5 устанавливают испытуемый образец 1 и ниже по потоку
вплотную к нему участок 2 гидравлически гладкой поверхности.
С помощью насадка 3 и манометра 4 измеряют скорость движения потока поперек пограничного слоя вблизи образца 1 , а именно над участком 2, а результаты измерения скоростей обрабаты- вают по зависимости толшины потери импульса Q пограничного слоя
e/fS-(, -У-н,.
Q т tn
где и - скорость в потоке;
у - координата измерения ско- ( рости; скорость на границе погранич
ного слоя; толщина пограничного слоя.
Профиль скорости потока в пограничном слое над гидравлически глдо- кой поверхностью отслеживает степень
(Л
С
со СП ч1
Од
шероховатости образца, как и над шероховатой поверхностью распределение скоростей изменяется при изменении шероховатости. Но измерение над гладкой поверхностью более точно поскольку можно измерять скорость вблизи стенки вплоть до ламинарного подслоя и даже внутри него.
Аналогичные измерения и обработку результатов испытаний проводят с размещением в потоке вместо испытуемого образца эталонов с различными песочными шероховатостями К и по результатам обработки строят указанную на фиг.2 тарировочную зависимость относительной толщины б от величины песочной шероховатости %.
Относительная толщина 0 определя,-И
ется по зависимости 0 --, где 0 и
Vff соответственно толщина потери импульса при произвольной и нулевой величине песочной шероховатости.
Предлагаемый способ проверяли на эталонах размерами 90160 мм с фикси рованнЫми размерами сферических зере песочной шероховатости (К 0; 40; 100; 250; 315; 420 мкм) и на образце с известной шероховатостью в потоке воздуха в аэродинамической трубе 5 прямоугольного сечения :с измерением скоростей с помощью комбинированного насадка 3 полного и статического давлений и манометра 4 поперек погра ничного слоя над установленным за ,эталонами (образцом) участком 2 гидравлически гладкой поверхности. После испытаний результаты сопоставляли
по толщине потери импульса с помощью тарировочной. зависимости на фиг.2, построенной по результатам испытаний эталонов. В результате определялась эквивалентная песочная шероховатость образца (путь определения обозначен стрелками на фиг.2).
Результаты проверки подтвердили повьш1ение точности и упрощение способа измерения шероховатости благодаря переходу к определению шероховатости по интегральной характеристике пограничного слоя, которая практически не зависит от неточности измерений скорости вблизи стенки и границы пограничного слоя. Формула изобретения
Гидравлический способ определения эквивалентной песочной шероховатости основанный на размещении.в потоке рабочей среды испытуемого образца и эталонов с различными песочными шероховатостями, измерения скоростей движения потока поперек пограничного слоя вблизи образца и эталонов и сравнений измеренных скоростей, о т личающийся тем, что, с целью упрощения и повьшения точности определения шероховатости, вплотную к испытуемому образцу и эталонам ниже по потоку устанавливают участки гидравлически гладкой поверхности, измерение скоростей производят над этими участками, по измеренным скоростям определяют толщину потери импульса пограничного слоя и по нему шероховатость испытуемого образца.
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения эквивалентной песочной шероховатости поверхности. Цель изобретения - упрощение и повьшение точности определения шероховатости путем перехода к интегральной характеристике пограничного слоя, которая практически не зависит от неточности измерений скорости потока вблизи стенки и границы пограничного слоя. Испытуемый образец помещают в аэродинамическую трубу, измеряют профиль скоростей над участком гидравлически гладкой поверхности, который устанавливают вплотную к образцу ниже по потоку. На основании измерений скоростей определяют относительную толщину потери импульса и по ней по тарировочной зависимости - эквивалентную песочную шероховатость. 2 ил. i
в
1Л
J.OФи9.1
ifl
AS
