Учебная лаборатория вычислительного эксперимента в механике
Основное оборудование лаборатории
Аэродинамическая труба Т-1
Параметры аэродинамической трубы:
- Диаметр рабочей части - 1.007 м
- Длина рабочей части - 1.8 м
- Диапазон скоростей - 3.5 - 34 м/с
- Коэффициент начальной турбулентности - 0.9 %
Аэродинамическая труба Т-1 была построена в 1936 году, прошла капитальный ремонт в 1992 году. Материал из которого изготовлена труба – дерево. В качестве силовой установки используется электродвигатель мощностью 12 квт. Для создания воздушного потока используется 4-х лопастной винт. В случае разрушении исследуемой модели модели винт защищен от обломков металлической решеткой. Максимальный размер исследуемой модели 0.5 х 0.5 м.
По совокупности аэродинамических характеристик труба Т-1 на сегодняшний день является одной из лучших в РФ среди учебных заведений.
Сверхзвуковая аэродинамическая труба Т-3 (в составе комплекса Т-3 ИАБ-451)
Аэродинамическая труба Т-3 кратковременного действия состоит из 60 воздушных баллонов, в которые закачен воздух с давлением 45-50 атмосфер, запорных вентилей, ресивера и плоского сопла Лаваля. Сопло Лаваля имеет размеры 50x10 мм. Скорость потока на выходе из сопла достигает 1.8 М.
Теневой прибор ИАБ-451 (прибора Тёплера) предназначен для качественного и количественного изучения распределения и изменения плотности газовых слоев вокруг моделей, исследуемых в аэродинамической трубе. Оптическая система прибора позволяет вести непосредственное наблюдение теневой картины через окуляр на экране и фотографировать на фотоаппарат. Оптическая схема прибора образована двумя оптическими системами: коллиматорной, предназначенной для просвечивания пучком параллельных лучей исследуемой среды, и наблюдательной, предназначенной для наблюдения и фотографирования картин обтекания моделей.
Схема прибора Тёплера: 1 — источник света; 2 — щель; 3 — зеркала; 4 — сферические зеркала; 5 — мениски; 6 — рабочая часть аэродинамической трубы; 7 — нож Фуко; 8 — полупрозрачное зеркало; 9 — фотокамера; 10 — окуляр.
Непосредственное измерение числа М возможно оптическим методом: путем измерения углов наклона ударных волн. Ударная волна бесконечно малой интенсивности является линией Маха, угол наклона которой связан с числом М соотношением 1/М=sin β, где β - угол наклона линии маха к известному направлению.
3D принтер PICASO 3D Designer
Создает твердые трехмерные объекты из расплавленной нити пластика. Расплавленная пластиковая нить через печатающую головку подается на платформу, где послойным наплавлением создается тело модели (FFF - Fused Filament Fabrication).
Технология печати: | Fused Filament Fabrication [FFF] |
Область печати: | 200 x 200 x 210 мм |
Скорость печати: | до 30 см3/ч |
Минимальная толщина слоя: | 50 микрон [0.05 мм] |
Точность позиционирования: | XY: 11 микрон; Z: 1.25 микрон |
Диаметр пластиковой нити: | 1.75+-0.2мм |
Диаметр сопла: | 0.3 мм |
Основные лабораторные работы
Тема КРЫЛО САМОЛЕТА
Работа 1. Определение аэродинамических характеристик модели крыла весовым методом
Работа 2. Определение профильного сопротивления крыла по методу импульсов
Работа 3. Исследование распределения давления по поверхности модели крыла подсчетом коэффициентов сопротивления cx, давления и подъемной силы cy.
Работа 4. Определение коэффициента подъемной силы крыла по скосу потока за крылом
Тема ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ
Работа 5. Испытание воздушного винта при работе на месте
Работа 6. Испытание воздушного винта в потоке
Тема ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ И КРИЗИСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
Работа 7. Исследование пограничного слоя на плоской пластинке
Работа 8. Определение турбулентности потока аэродинамической трубы по распределению давления на поверхности шара
Работа 9. Определение кризиса лобового сопротивления шара
Работа 10. Распределение давления на поверхности и лобовое сопротивление тела вращения с интенсивным кризисом
Тема СТРУЙНЫЕ ТЕЧЕНИЯ
Работа 11. Влияние формы начального профиля скорости на аэродинамические характеристики плоской турбулентной затопленной струи
Работа 12. Свободные турбулентные струи с равномерным начальным профилем скорости
Тема МЕТОДЫ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОСТИ И ГАЗА. ОПТИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ НАБЛЮДЕНИЯ
Работа 13. Определение числа Маха сверхзвукового потока аэродинамической трубы Т-2 оптическим методом
Тема АНАЛОГИИ
Работа 14. Метод электрогидравлической аналогии (ЭГДА)
Работа 15. Метод газогидравлической аналогии (ГГА)
Тема ВЕТРОДВИГАТЕЛИ
Работа 18. Определение аэродинамических характеристик модели ветродвигателя.