流体密度、温度测量-力学基础实验课件-中国科技大学-09.ppt

3 阿基米德定律法：器材：弹簧秤、水、待测液体、小石块、细绳子 步骤： （1）用细绳系住小石块，用弹簧秤称出小石块的重力G；  （2）将小块浸没入水中，用弹簧秤称出小石的视重G1；  （3）将小块浸没入待测液体中，用弹簧秤称出小石块的视重G2。  计算表达：ρ=ρ水(G-G2) / (G-G1) 4 U形管法：器材：U形管、水、待测液体、刻度尺 步骤： （1）将适量水倒入U形管中；  （2）将待测液体从U形管的一个管口沿壁缓慢注入。  （3）用刻度尺测出管中水的高度h1,待测液体的高度h2。计算表达:ρ=ρ水h1 / h2 (注意:用此种方法的条件是: 待测液体不溶于水) 5 密度计法： 器材：密度计、待测液体 方法：将密度计放入待测液体中，直接读出密度。 PY-05十支组石油标准密度计 §9.2 可压缩流体密度场测量 2 光线通过折射率场时发生弯曲 2 光线通过折射率场时发生弯曲 光线在变密度场中传播时将发生弯曲，光线向密度增加的方向偏转。 光线弯曲的曲率1/R正比于沿光线传播路径法线方向的密度变化 d? /dR。 §9.3 密度场定量测量 Mach-Zeder干涉仪 相干条件 （1）频率相同、有固定的位相差的两光波。 （2）两光波在相遇点振幅相差不大。 （3）两光波在相遇点光程差不太大。 Mach-Zeder干涉仪 全息干涉仪(Holographic Intereferometry) §9.4 流体温度测量 三、温度的测量 （1）均质导体定律 由均质材料构成的热电偶，热电动势的大小只与材料及结点温度有关。与热电偶的尺寸大小、形状及沿电极温度分布无关。如材料不均匀，由于温度梯度的存在，将会有附加电动势产生。 利用导体和半导体的电阻随温度变化这一性质做成的温度计称为电阻温度计。 大多数金属在温度升高1?C 时电阻将增加0.4％～0.6％。 半导体电阻一般随温度升高而减小，其灵敏度比金属高，每升高1 ?C ，电阻约减小2％～6％。 目前由纯金属制造的热电阻的主要材料是铂、铜和镍。 (1) 铂电阻温度计 铂是一种贵金属。它的特点是精度高，性能稳定性，耐氧化性能很强。铂在1200?C以下都能保证上述特性。 铂很容易提纯，复现性好，可制成很细的铂丝（0.02mm或更细）或极薄的铂箔。与其它材料相比，铂有较高的电阻率，因此普遍认为是一种较好的热电阻材料。 缺点：铂电阻的电阻温度系数比较小； 价格贵 ●通常，机翼的升力与迎角成正比。迎角增加，升力随之增大。但是，当迎角增大到某一值时，则会迎角增加升力反而急剧下降的情况。这个迎角就称为临界迎角。 ●当机翼迎角超过临界点时，流经上翼面的气流会出现严重分离，形成大量涡流，升力大幅下降，阻力急剧增加，飞机下坠，这种现象称为失速。 多种流动显示方法的对比 起动状态纹影、丝线显示对比 不起动状态纹影、丝线显示对比 前缘钝化进气道 激波-激波干扰简化模型 轴向平行激波/激波干扰 第四类激波/激波干扰的非定常振荡 斜掠体激波/激波干扰 反射斜激波点火（点击下面影片） 鲫鱼尾涡的流动显示 鲫鱼尾涡的流动显示 非对称平面内尾涡的流动显示 活鱼录象 鲫鱼尾涡的流动显示 鲫鱼 平均体长: 240mm; 平均体重: 232g 鲫鱼尾涡的流动显示 圆柱绕流：Karman涡街 阻力 鱼游： 反向Karman涡街 推力 激光诱导荧光测量技术 OH-LIF Rayleigh Imaging with T-YAG / Excimer Lasers ? on-resonance ? horizontal polarization ? OH-filter ? off-resonance ? vertical polarization ? Rayleigh filter FlameMaster system with LIF upgrade FlameMaster system with Rayleigh upgrade Averaged Droplet Size Distribution applying LIF/Mie Droplet Diameter LIF-Signal Mie-Signal (μm) 0 20 simultaneous 200 LIF / Mie measurements from a water spray with fluorescence tracer SprayMaster camera with droplet size calibration 风洞实验举例 油膜显