附面层特性

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实验数据记录
大气温度t= 空气密度ρ= 空气粘度ν= 板长L1= L2= 实验数据记录表 （单位mmH2O）
次数 距 含义 离 Ⅰ 流量V1 光滑L1 Ⅱ 流量V2 光滑L1 Ⅲ 流量V3 光滑L1 Ⅳ 流量V3 粗糙L1 Ⅴ 流量V3 粗糙L2
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实验分析
当距平板表面的距离为零时，其测得的速度怎样？为什么？ 比ห้องสมุดไป่ตู้理论计算值和测出的δ99%Wo值，说明存在误差的原因。 v v ( )测 ( )计 通过实验总结影响附面层的因素。 v v
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h
紊流时平板绕流的平均摩阻系数 ： K = 0.074 Re
1 2 h = K ⋅ ρv0 紊流时平板绕流的平均摩擦阻力 ： 2
1 L 5 −
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测得的附面层厚度可用内插法求得： ∆y i δ 99% v = yi + ( Z x (i +1) − 0.01) Z x ( i +1) − Z xi vx Z = 1 − 其中 x v0
t t
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vx 3 ⎛ y ⎞ 1 ⎛ y ⎞ 平板层流附面层的速度场方程为： = ⎜ ⎟ − ⎜ ⎟ v0 2 ⎝ δ ⎠ 2 ⎝ δ ⎠ µv0 1 3 L µv0 层流时平板表面上的平均摩擦阻力： h= ⋅ ∫ dx= 3⋅ 1 0 L 2 4.8xRe −2 δL
x
3
ν K= =δ � 层流时平板长度为L时的平均摩擦阻力系数： 1 2 v0δ L ρv0 2
实验三 附面层特性
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实验目的
了解流体流过平板表面时形成附面层的特性及影响因素； 求附面层厚度、作用在平版上的摩擦阻力和摩擦阻力系数。
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实验原理
流体流过平板表面时，由于流体粘性的作用，靠近表面形成 具有一定速度梯度的流体薄层，此流体层就称为附面层。附 面层厚度δ一般定为附面层中的流体速度等于99%的主流速 度处至平板表面的距离。 与流体有不同的流动状态类似，附面层也可分为层流附面层 和紊流附面层。其判别标准是雷诺数。流体流过平板时，当 Re超过105～5×105时，附面层即从层流转变为紊流增加主流 扰动度，或者增加平板表面的粗糙度，都将降低临界雷诺数。
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实验装置
实验设备包括：离心式风机、多管压力计、特殊皮托管、 螺旋测微器、试验段等。注意特殊皮托管安装必须正对来 流方向、而且应特别注意防止它发生弹性形变。
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试验段示意图：
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实验步骤
移动与螺旋测微器相连的特殊毕托管，就可以测得附面层 内距平板表面不同距离处的速度和层外的主流速度。 其他条件一定，提高中间平板（即改变板长）时，可以获 得流体沿流动方向上附面层特性的变化情况。 其他条件一定，当翻转中间板时（平板一面是光滑面，一 面是粗糙面，请自己判断），可以获得平板粗糙度对附面 层特性的影响。 其他条件一定，控制风门使进风量不同时，可以获得流速 对附面层特性的影响。 移动毕托管测不同条件下距平板表面的速度时，必须测到 速度基本不变化为止。