Лабораторная работа № 22 Определение коэффициентов аэродинамической силы воздушного потока

Цель работы - изучить влияние формы конструкции на величину аэродинамической силы воздушного потока, действующего на конструкцию.

Оборудование и приборы: лабораторный стенд «Аэродинамическая труба», анемометр, линейка инструментальная, штангенциркуль, разновесы лабораторные.

Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретический материал по литературным источникам [4,13,16,17 ], познакомиться визуально с устройством лабораторного стенда, предварительно изучив его описание, приведенное в настоящем пособии (с. 33). Начертить схему лабораторного стенда.

2. Измерить скорость воздушного потока. Для этого включить вентилятор трубы, установить крыльчатку анемометра у выхода аэродинамической трубы на расстоянии, соответствующем месту установки испытуемого макета. Включить анемометр и удерживать его в таком состоянии не менее 10 с. Снять показание анемометра, занести их в табл. 4.22, выключить вентилятор.

Таблица 4.22

Номер п/п	Наименование параметра	Обозначение или расчетная формула	Вели-чина
1	Контролируемая скорость воздушного потока, м/с	v
2	Динамическое давление воздушного потока, Па (Н/м2)	q = v2 / 1,6
3	Ширина базового макета, м	bб
4	Высота базового макета, м	hб
5	Площадь базового макета, м2	Sб = bб hб
6	Расчетная нагрузка на базовый макет, Н	Fбр = q Sб
7	Измеренная нагрузка на базовый макет, Н	Fбо
8	Ширина опытного макета, м	Bо
9	Высота опытного макета, м	Hо
10	Площадь опытного макета, м2	Sо = bб hб
11	Расчетная нагрузка на опытный макет, Н	Fор = q Sб
12	Коэффициент пропорции площадей	кпр = Sб / Sо
13	Измеренная нагрузка на опытный макет, Н	Fоо
14	Аэродинамический коэффициент	с = кпр· Fоо/ Fбо

3. Установить на качающуюся платформу базовый испытательный макет, предварительно измерив его геометрические параметры, указанные в табл. 4.22. Включить вентилятор и заметить величину отклонения платформы по контрольной линейке. Выключить вентилятор. Положить на грузовую платформу такое количество разновесов, которое вызывает такое же отклонение качающейся платформы, как и действие потока воздуха. Общую силу тяжести разновесов занести в табл. 4.22.

4. Установить на качающуюся платформу очередной опытный макет конструкции согласно варианту задания.

Номер варианта задания	1	2	3	4
Опытный макет	Цилиндр	Угольник <	Угольник >	Решетка

Включить вентилятор и выполнить дальнейшие процедуры, как в п.3.

5. Заполнить табл. 4.22, выполнить расчеты по формулам, проанализировать полученные результаты, сделать выводы по работе, ответить на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы

1. Как рассчитать силу давления воздушного потока на конструкцию?

2. Какие факторы влияют на величину силы давления воздушного потока на конструкцию?

3. Каким прибором контролируют действие воздушного потока на конструкцию? Каков принцип работы этого прибора?

4. Какова величина скорости ветра, выше которой работа грузоподъемного крана должна быть прекращена?

5. Каким образом обеспечивается устойчивость крана действию ветровой нагрузки в различных ветровых районах страны?

6. Каким образом обеспечить минимальное воздействие ветра на грузоподъемный кран в рабочем и нерабочем состоянии?