Гидравлический способ определения эквивалентной песочной шероховатости

 

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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 01 В 13 22

f с . .i °

1 . - }< с },,:.;},1}} с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ где U

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2I) 4128660/25-28 (22) 18.06.86 (46) 29.02.88. Бюл. Р 8 (72) В.И. Загоскин,. В.В. Миронов и В.Н. Наумов (53) 531.717.! (088.8) (54) ГИДРАВЛИЧЕСЕИЙ СПОСОБ 01 РЕДЕЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ ПЕСОЧНОЙ ПЕРОХОВАТОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения эквивалентной песочной шероховатости поверхности, Цель изобретения — упрощение и повышение точности определения

Изобретение относится кизмерительной технике, в частности к способам гидрогазодинамических измерений, и может бь1ть использовано для определения эквивалентной песочной шерохов атости.

Цель изобретения — упрощение и повьппение 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 - тарировочная зависимость:

На схеме показаны испытуемый образец 1, участок 2 гидравлически гладкой поверхности, насадок 3, дифференциальный манометр 4 и аэродинамическая труба 5.

В поток рабочей среды в аэродинамической трубе 5 устанавливают испытуемый образец 1 и ниже по потоку

„„SU„„1377576 А 1

2 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 зави0 симости — эквивалентную песочную шероховатость. 2 ил. вплотную к нему участок 2 гидравли- С чески гладкой поверхности.

С помощью насадка 3 и манометра 4 измеряют скорость движения потока поперек пограничного слоя вблизи образ- е ца 1, а именно над участком 2, а результаты измерения скоростей обрабатывают по зависимости толщины потери импульса 9 пограничного слоя

Ю ч 1

П U

В- < — (1 — — )1 CO

1 скорость в потоке; координата измерения скорости; скорость на границе пограничного слоя; толщина пограничного слоя.

Профиль скорости потока в пограничном слое над гидравлически гладкой поверхностью отслеживает степень

1377576 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 раз" мещением в потоке вместо испытуемого образца эталонов с различными песочными шероховатостями Кз и по результатам обработки строят указанную на фиг.2 тарировочную зависимость относительной толщины 6 от величины песочной шероховатости Ку .

Относительная толщина 6 определяB 20 ется по зависимости .9 = --, где О и

eî, д соответственно толщина потери импульса при произвольной и нулевой величине песочной шероховатости, Предлагаемый способ проверяли на эталонах размерами 90 160 мм с фиксированншми размерами сферических зерен песочной шероховатости (К 0; 401

100; 250; 315; 420 мкм) и на образце с известной шероховатостью в потоке 30 воздуха в аэродинамической трубе 5 прямоугольного сечения:с измерением скоростей с помощью комбинированного насадка 3 полного и статического давлений и манометра 4 поперек погра- 5 ничного слоя над установленным эа эталонами (образцом) участком 2 гидравлически гладкой поверхности; После испытаний результаты сопоставляли

Х 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 повышение точности и упрощение спосо ба измерения шероховатости благодаря переходу к определению шероховатости по интегральной характеристике пограничного слоя, которая практически не зависит от неточности измерений скорости вблизи стенки и граныцы 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 погранично" го слоя вблизи образца и эталонов и: сравнений измеренных скоростей, о т .л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения 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.

1377576 е1

1i0 го лю юо sue

Фие, 2

Составитель В. Гордеев

Редактор Л. Пчолинская Техред JI,Oëíéíûê

Корректор М. Максимишинец

Ф

Заказ 3657 Тираж 683 Под пи сн ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина," 101