آزمایشگاه آئرودینامیک- گزارش آزمایش سوم- (بررسی یکنواختی جریان در طول و عرض مقطع کاری)

اختصاصی از فی فوو آزمایشگاه آئرودینامیک- گزارش آزمایش سوم- (بررسی یکنواختی جریان در طول و عرض مقطع کاری) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

با استفاده از Rake و یا لوله پیتوت استاتیک می توان توزیع فشار را در هر مقطع بدست آورد. در هر مقطع لازم است توزیع فشار در نقاط مختلف اندازه گیری شود. در این راستا هدف بدست آوردن توزیع سرعت در مقاطع مختلف است. با اندازه گیری فشار دینامیکی و معلوم بودن فشار اتمسفر و به دست آوردن چگالی از رابطه حالت و با استفاده از رابطه ، سرعت در هر نقطه به دست می آید. برای مشاهده نواحی یکنواخت سرعت باید توپوگرافی سرعت در مقاطع مختلف تونل را اندازه گیری نمود. با استفاده از این شکل، نواحی ای که جریان یکنواخت نیست، کاملا واضح می باشد. این کونه شکل ها نمایانگر کیفیت جریان در نقاط مختلف مقطع کاری می باشد که با استفاده از این ها می توان طول و عرض مدل مورد آزمایش را تعیین کرد. این توپوگرافی ها باید در مقاطع مختلف تونل، در سرعت های مختلف اندازه گیری و رسم گردند.

طبق استاندارد معمول، تغییرات فشار دینامیکی در مقطع کاری باید کمتر از 0.5 درصد باشد که معادل 0.25 تغییرات در سرعت جریان است. مرجع سنجش میزان تغییرات، مقدار متوسط فشار دینامیکی و سرعت می باشد.

با استفاده از توپوگرافی سرعت می توان مساحت مفید مقطع کاری را بدست اورد. نکته قابل توجه در چنین نمودارهایی عدم تقارن آن است که معمولا در اکثر این گراف ها مشاهده می شود. در صورتیکه تغییرات فشار دینامیکی بیش از حد مجاز باشد، باید آن را اصلاح کرد. اصلاح تغییرات بیش از حد مجاز سرعت (فشار دینامیکی) به دشواری اصلاح تغییرات بیش از اندازه زاویه جریان نیست. برای اصلاح تغییرات زیاد سرعت، روش های متعددی وجود دارد و در عین حال احتمال تغییر در الگوی توزیع سرعت با سرعت تونل کمتر است.

روش هایی جهت تصحیح تغییرات ناهنجار سرعت وجود دراد. در صورتیکه الگوی توزیع سرعت به شکل حلقه ای است، ممکن است توزیع بار روی ملخ منشا بروز آن باشد. همچنین برای رفع الگوی ناهنجار تغییر سرعت، می توان صفحات مشبکی را در مسیر جریان قرار داد. چگالی مش در صفحات باید در نقاط سرعت بالا بیشتر باشد تا باعث کند شدن جریان در این مناطق شود. در ضمن اتلاف انرژی ناشی از این روش (نصب صفحه مشبک) کاملا کوچک و ناچیز است که می توان با بهبود شرایط آزمایش این اتلافات را کاهش داد.

وش انجام آزمایش: برای انجام آزمایش از ایرفویل ریک استفاده می شود. این مدل دارای تعدادی سوراخ فشار کل و یک لوله برای اندازه گیری فشارذ استاتیک است. که می توان برای نقاط مربوط به هر لوله با توجه به روابط بیان شده در آزمایش اول و استفاده از معادله برنولی سرعت را بدست آورد. برای آنکه بتوان اندازه گیری را برای یک صفحه عمود بر جریان به منظور رسم کانتور سرعت و فشار رسم کرد، لازم است که مدل مربوطه را با زوایای 30 درجه و تا 360 درجه حول مرکز آن دوران داد و برای هر مرحله ارتفاعات مربوطه را یادداشت نمود. توصیه می شود این آزمایش در موقعیت ها و سرعت های مختلف رسم شود تا توپوگرافی سرعت برای حالات مختلف رسم شود. با بررسی این آزمایش می توان کیفیت جریان را در رینولدزهای مختلف بررسی نمود. ضمن آنکه می توان تحلیلی از میزان نشتی جریان داخل مقطع کاری داشت. فرکانس های پیشنهاد شده برای این آزمایش 40 و 60 هرتز می باشد.

آزمایشگاه آئرودینامیک- گزارش آزمایش اول (کالیبراسیون تونل باد)

اختصاصی از فی فوو آزمایشگاه آئرودینامیک- گزارش آزمایش اول (کالیبراسیون تونل باد) دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

کاربردهای تونل باد ممکن است صنعتی،تحقیقاتی و یا آموزشی باشد که هدف اساسی به وجود آوردن جریان قابل کنترل در مقطع کاری آنها (Test Section) است. زیرا برای مساوی بودن ضرائب نیروهای وارده بر مدل در تونل باد با ضرائب نیروهای وارده بر نمونه اصلی شرط اول این است که جریان های هوا روی هر دو (مدل و نمونه اصلی) دارای شرایط یکسانی باشد. برای برقراری این تشابه تونل، باید شرایط زیر را داشته باشد:

• جریان یکنواختی در مقطع کاری ایجاد نماید.
• تغییرات سرعت در مقطع کاری مشخص و از حد معینی تجاوز ننماید.
• حد اغتشاشات سرعت، فشار، آکوستیک و غیره مشخص باشد.
• وزن مخصوص، فشار و درجه حرارت در مقطع کاری هر لحظه مشخص باشد و تغییرات آنها محسوس نباشد.
• مشخصه های ذکر شده با وجود مدل در تونل و تغییرات زاویه ای حمله و جانبی آن تغییر محسوسی ننماید.تونل باد موجود دارای یک مانومتر شیب دار می باشد که بر حسب متر بر ثانیه کالیبره شده است و مستقیما سرعت هوا در مقطع کاری (Working Section) را نشان می دهد. این وسیله بر اساس اصل و تئوری عمل می کند (به این ترتیب که از دو سوراخ روی دیواره تونل اختلاف فشار استاتیک بین دو نقطه از قسمت همگرای ورودی را حس کرده و چون این اختلاف تابعی از دبی هوا در تونل است از آنجا دبی و با استفاده از دبی سرعت در Working Section بدست می آید) قبل از استفاده کمی از تونل لازم است دقت این وسیله چک شود چون این وسیله پروفایل سرعت در تونل را در نظر نگرفته است. برای این کار می توانیم با یک لوله پیتوت و با استفاده از Monometer Board این وسیله را مجددا کالیبره نمود.  
• کالیبره کردن سرعت سنج تونل و رسم منحنی خطا- Test Section-Aerodynamic- Wind Tunnel- آزمایشگاه آئرودینامیک- تونل باد
• در این آزمایش 12 صفحه ای سعی می شود با استفاده از یک لوله پیتوت و روابطی که از سیالات حاکم بر آن وجود دارد، سرعت واقعی درون تونل باد را برای هر فرکانس موتور تونل محاسبه کرده و با رسم نمودارهای مربوطه رابطه ای بین فرکانس نشان داده شده و سرعت واقعی درون تونل بدست آورد. این رابطه در آزمایش های دیگر برای محاسبه سرعت تونل وقتی فرکانس موتور روی مقداری مشخص تنظیم می شود، مورد استفاده قرار گیرد.
• بسته به نوع تونل، نوع آزمایش، شرایط تست و غیره، حد پارامترهای ذکر شده مشخص می گردند و دارای استاندارد خاصی می باشند. به عنوان مثال برای تست مدل هواپیما در تونل باد بسته اگر جریان داخل مقطع کاری دارای تغییرات کمتر از deg0.1±=Δα و %0.5=u/V∞Δ باشد، نتایج بدست آمده مناسب می باشند. در غیر اینصورت باید روشهایی اتخاذ نمود تا نتایج حاصله از تونل را اصلاح نمود که اصلاح آنها بسیار مشکل می باشد. بنابراین طراحی هر تونل باد بسته به نوع ماموریت آن متفاوت است و طراح باید این تفاوت ها را در نظر بگیرد. پس از این که یک تونل باد طراحی، ساخته و نصب شد، از اولین گام های اساسی قبل از شروع هر تست، مساله کالیبراسیون آن می باشد. اگر تونل قبلا در مکان طراحی شده نصب و کالیبره شده باشد و بعدا به مکان دیگری انتقال یابد، این تونل نیز باید در محل جدید دوباره کالیبره گردد. چون ممکن است شرایط مکان جدید با شرایط مکان قبلی متفاوت باشد. حتی اگر شرایط هم کاملا یکسان باشد، احتمال اینکه در موقع دمونتاژ، حمل و نصب در محل جدید دچار تغییرات اندکی شده باشد، وجود دارد و این تغییرات می تواند در جریان داخل مقطع کاری تاثیر بگذارد.