Zakład Mechaniki Płynów i Aerodynamiki

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Zakład Mechaniki Płynów i Aerodynamiki"

Ludwika Zych
8 lat temu
Przeglądów:

1 Zakład ad Mechaniki PłynP ynów i Aerodynamiki

2 Tunel aerodynamiczny o obiegu otwartym z komorą Eiffela

3 Badania modelowe Cele poznawcze: - pozyskanie informacji na temat procesów zachodzących w przepływach Cele utylitarne: - szybsze, tańsze i bezpieczniejsze przeprowadzenie badań bez wykonywania prototypów - weryfikacja nowych rozwiązań konstrukcyjnych - weryfikacja metod obliczeniowych

i bezpieczniejsze przeprowadzenie badań bez wykonywania prototypów -

4 Narzędzia badawcze Podstawowymi narzędziami aerodynamiki doświadczalnej są tunele aerodynamiczne: - poddźwiękowe - transoniczne - naddźwiękowe - hiperdźwiękowe wyposażone w specjalistyczne układy pomiarowe Istnieje wiele układów konstrukcyjnych tuneli zależnych od przeznaczenia tunelu - tunele o obiegu zamkniętym - tunele o obiegu otwartym

wyposażone w specjalistyczne układy pomiarowe Istnieje wiele układów konstrukcyjnych

5 Kryteria podobieństwa.czyli przenoszenie wyników badań modelowych na obiekt naturalny Podobieństwo geometryczne: `` α V s? α L m V m L s obiekt rzeczywisty model

6 Kryteria podobieństwa Kryteria dynamiczne np. - Liczba Reynoldsa Re= siły bezwładności tarcia wewnętrznego - Liczba Macha 2 Ma= siły bezwładności siły ciśnieniowe - Szybkobieżność lub posuw λ= prędkość wierzchołka łopaty prędkość wiatru Inne: np. sztywnościowe, geometria mas etc.

Macha 2 Ma= siły bezwładności siły ciśnieniowe - Szybkobieżność lub

7 Schemat działania ania tunelu aerodynamicznego konfuzor przestrzeń pomiarowa V=5 m/s p=var V=45 m/s dyfuzor wentylator dyfuzor 27 m/s 14 m/s V=0 m/s ciśnienie atmosferyczne ciśnienie atmosferyczne waga prostownica strug siatki deturbulizujące

wentylator dyfuzor 27 m/s 14 m/s V=0 m/s ciśnienie

8 Badania w tunelu Badania modelowe globalnych charakterystyk aerodynamicznych śmigieł lotniczych i śmigieł sterujących śmigłowców (ciąg i moment obrotowy Badania modelowe charakterystyk energetycznych i aerodynamicznych wirników turbin wiatrowych (krzywa mocy CP vs. λ) Wzorcowanie anemometrów wiatraczkowych i czaszowych Źródło: FH-Bohum

charakterystyk energetycznych i aerodynamicznych wirników turbin wiatrowych (krzywa

9 Badania z zastosowaniem tunelu Wyznaczanie rozkładu aerodynamicznego obciążenia wirnika (śmigła, turbiny wiatrowej) Diagnostyka przepływowa pracy wirnika Bilanse energetyczne przepływów śmigłowych Promieniowe obciążenie śmigła. Pomiary własne

wiatrowej) Diagnostyka przepływowa pracy wirnika Bilanse

10 Badania w tunelu Wyznaczanie metodami ciśnieniowymi charakterystyk profili dla łopat turbin i płatów nośnych samolotów -1.5 ΔCp α NLF(1)-0416 =1,50 [st.] α =0,65 [st.] eksperyment α =1,50 [st.] 1.0 x/c Rozkład ciśnienia na profilu wiatrakowym NLF(1)-0416

5 α NLF(1)-0416 =1,50 [st.] α =0,65 [st.] 0.0 0.5 eksperyment α =1,50 [st.

11 Badania w tunelu Badania miniaturowych aparatów bezpilotowych μrpv w skali naturalnej Badania modelowe samolotów

12 Badania w tunelu Wizualizacja opływu półmodelu płata delta Badania wizualizacyjne przepływów

13 Badania modelowe elementów konstrukcji budowlanych jak np: klapy oddymiające Badania w tunelu nasady kominowe

14 Techniki pomiarowe Pomiary ciśnieniowe: sondy wielotworowe

15 Techniki pomiarowe Sondy piętrzące o szybkiej odpowiedzi, do pomiarów szybkozmiennego ciśnienia całkowitego Termoanemometria: pomiar chwilowych wartości prędkości i turbulencji przepływu

16 Techniki pomiarowe Pomiary wagowe sił aerodynamicznych Sześcioskładowa aerodynamiczna waga wewnętrzna

17 Układ konstrukcyjny tunelu Otwarta lub zamknięta przestrzeń pomiarowa Przestrzeń zamknięta: Ograniczenia ze względu na interferencję ze ściankami tunelu Poziomy gradient ciśnienia dp/dx Trudny dostęp do przestrzeni pomiarowej Brak (?) pulsacji ciśnienia Mniejsze niż przy otwartej p.p. opory przepływu spadek ciśnienia wiry wierzchołkowe

gradient ciśnienia dp/dx Trudny dostęp do przestrzeni pomiarowej Brak (?

18 Układ konstrukcyjny tunelu Przestrzeń otwarta Swobodny dostęp do strumienia Obszar bez poziomego gradientu ciśnienia dp/dx=0 Możliwość zastosowania większych modeli śmigieł/wirników (do 70% rdzenia) Większe opory niż w przypadku przestrzeni zamkniętej Zagrożenie pulsacjami prędkości Częstotliwość Helmholtza strugi Częstotliwość rezonansowa pomieszczenia

śmigieł/wirników (do 70% rdzenia) Większe opory niż w przypadku przestrzeni zamkniętej

19 Układ konstrukcyjny tunelu konfuzor szewrony V=5 m/s p=const komora Eiffla dyfuzor wentylator dyfuzor 27 m/s V=45 m/s 14 m/s waga kolektor pierścieniowy prostownica strug siatki deturbulizujące

20 Opis tunelu Tunel o obiegu otwartym ze strugą swobodną w komorze Eiffela z pasywnym tłumieniem pulsacji ciśnienia Dane techniczne: Średnica przestrzeni pomiarowej: 1000 mm Długość przestrzeni pomiarowej: 1700 mm Komora Eiffela: 3000x3000x3000 mm Kontrakcja konfuzora: 1:9 Prędkość maksymalna: ok. 40 m/s Maks. średnica modeli wirników: 630 mm Maks. Średnica brył osiowosymetrycznych: 250 mm Gustave-Alexandre Eiffel

1700 mm Komora Eiffela: 3000x3000x3000 mm Kontrakcja konfuzora: 1:9 Prędkość maksymalna: ok.

21 Opis tunelu Napęd tunelu: silnik prądu stałego 90 kw Konstrukcja tunelu mieszana: stal, kompozyt szklano-epoksydowy, sklejka

22 Schemat tunelu ekran akustyczny z poliwęglanu komórkowego na ramie stalowej układ wlotowy konfuzor komora Eiffel'a kolektor 1800 elastyczna uszczelka wentylator osiowy ok deflektor strug krata zapobiegająca powstawaniu wiru wlotowego φ1000 struga swobodna dyfuzor dyfuzor 2 ok wibroizolacja

23 Oferta badawcza Zakładu adu Badania aerodynamiki śmigieł lotniczych, łopat wirników elektrowni wiatrowych Badanie przepływ ywów Badania miniaturowych aparatów w bezpilotowych μrpv w skali naturalnej Badania modelowe samolotów Badanie, projektowanie i sterowanie nasadek kominowych Projektowanie i badanie elementów w i układ adów pneumatycznych Projektowanie i badanie maszyn przepływowych Projektowanie urządze dzeń odpylających Obliczanie hydrodynamiczne mikro- i nanoprzepływ ywów Projektowanie i budowa tensometrycznych przetworników wielkości mechanicznych Projektowanie tłumikt umików w hałasu asu w układach wentylacyjnych

Podobne dokumenty

BADANIA WIRNIKA TURBINY WIATRROWEJ O REGULOWANYM POŁOŻENIU ŁOPAT ROBOCZYCH. Zbigniew Czyż, Zdzisław Kamiński

BADANIA WIRNIKA TURBINY WIATRROWEJ O REGULOWANYM POŁOŻENIU ŁOPAT ROBOCZYCH Zbigniew Czyż, Zdzisław Kamiński Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów