SU964282A1 - Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow - Google Patents

Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow Download PDF

Info

Publication number
SU964282A1
SU964282A1 SU802942749A SU2942749A SU964282A1 SU 964282 A1 SU964282 A1 SU 964282A1 SU 802942749 A SU802942749 A SU 802942749A SU 2942749 A SU2942749 A SU 2942749A SU 964282 A1 SU964282 A1 SU 964282A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
wall
distance
tangential stress
longitudinal velocity
rough surface
Prior art date
Application number
SU802942749A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Федорович Потемкин
Генрих Александрович Дрейцер
Original Assignee
Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе filed Critical Московский Ордена Ленина Авиационный Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority to SU802942749A priority Critical patent/SU964282A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU964282A1 publication Critical patent/SU964282A1/en

Links

Description

(5) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КАСАТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ НА ШЕРОХОВАТОЙ ПОВЕРХНОСТИ,ОБТЕКАЕМОЙ (5) METHOD OF MEASURING TENSIONAL STRESS ON A ROUGH SURFACE FLOORED

V .   V.

Изобретение относитс  к гидравг лике и аэродинамике, включа  как. внутреннее, так и внешнее обтекание жидкостью (газом) твердых тел.The invention relates to hydraulics and aerodynamics, including both. internal and external fluid flow around the body of solids.

Известен способ измерени  касательного напр жени  на шероховатой поверхности, обтекаемой турбулентным потоком, путем измерени  средней составл ющей продольной скорости в пристенной части сло  и рассто ни  до стенки и построени  профил  средней составл ющей продольной скороети 1.A known method for measuring the tangential stress on a rough surface flowed by a turbulent flow is measured by measuring the average longitudinal velocity component in the near-wall part of the layer and the distance to the wall and constructing an average component profile of the longitudinal velocity network 1.

Недостаток известного способа низка  точность измерени  касательного напр жени  на шероховатой поверхности в турбулентном пограничном слое.A disadvantage of the known method is the low accuracy of measuring the tangential stress on a rough surface in a turbulent boundary layer.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to improve accuracy.

Указанна  цель достигаетс  тем, что дополнительно производ т измерение среднеквадратичной пульсэционной ТУРБУЛЕНТНЫМ ПОТОКОМThis goal is achieved by the additional measurement of the mean square pulsation TURBULENT FLOW

составл ющей продольной скорости и определ ют рассто ние от стенки до поверхности с максимальной величиной среднеквадратичной пульсационной составл ющей , а касательное напр жение определ ют из соотношени the longitudinal velocity component and determine the distance from the wall to the surface with the maximum rms pulsation component, and the tangential stress is determined from the ratio

.tn(.tn (

(1)(one)

10ten

где л - плотность жидкости;where l is the density of the liquid;

9 - коэффициент кинематической 9 - kinematic coefficient

15 в зкости;15 viscosity;

Yg - рассто ние от стенки до поверхности максимума профил  пульсации;Yg is the distance from the wall to the surface of the maximum of the pulsation profile;

Ug - значение средней продольной Ug - the value of the average longitudinal

20 скорости на рассто нии Yg от стенки;20 velocity at a distance Yg from the wall;

С - касательное напр жение. Использование предлагаемого способа обусловлено тем, что поверхности с максимальным значением средн квадратичной пульсационной составл ю щей продольной скорости соответствует определенное рассто ние от стенки УЗ , причем такое рассто ние от стенки Yg однозначно св зано соотношением (1) со значением средней продольной скорости и на этом же рас сто нии. Поскольку плотность жидкости о и коэффициент кинематической в зкости 9 известны до измерени  касательного напр жени  на стенке Cw , то после установлени  значений Yg и Ug в выражении (1) остаетс  неизвестным только значение . которое определ етс  из (1) методом подбора. Поверхности с максимальным значением среднеквадратичной пульсационной сос тавл ющей продольной скорости COOTветствует излом профил  средней продольной скорости. Поэтому значение средней продольной скорости Ug можно также определить по излому ее профил .. Касательное напр жение на шероховатой поверхности измер ют следующим образом. Заранее знают (или определ ют) плотность жидкости р и кинематический коэффициент в зкости -Р . Датчик измерител  среднеквадратич ной пульсации продольной скорости и средней продольной скорости, св зан ный с координатником, перемещаетс  в пристенной части турбулентного пограничного сло  и измер ет среднеквадратичную пульсацию продольной скорости, вывод  показани  на самописец или в ЭВМ. Определ ют максимальное значение среднеквадратичной пульсации продоль ной скорости и рассто ние Yg от максимума до стенки. Измер ют значение и средней продольной скорости на рассто нии от стенки Yg. Значени  Uc, Ye, 1 и р подставл ют в соотношение (1) и методом подбора опреде л ют касательное напр жение на стенке , например, по соответствующей программе в ЭВМ. Причем возможно одновременное измерение среднеквадратичной пульсации продольной скорости и средней продоп льной скорости одним и тем же датчиком , например термоанемометром, измер ющим одновременно обе эти величи ны, или измерение указанных величин разными датчиками последовательно во времени. Можно также измер ть только среднюю продольную скорость в пристенной части сло , определ   излом профил  скорости и рассто ние до Него от стенки Yg, В зависимости от вида шероховатой поверхности при турбулентном течении основного потока используют два варианта отсчета (измерен11 ) рассто ни  Y от стенки: отсчет от приведенной поверхности (приведенного диаметра дл  трубы) и отсчет от внутренней поверхности (внутреннего диаметра дл  трубы) Дл  большинства видов шероховатой поверхности, которые характеризуютс  существенным вкладом вихревых зон, образующихс  на шероховатой поверхности, в результирующий турбулентный поток, рассто ние от стенки измер ют от приведенной поверхности. Приведенна  поверхность определ етс  экспериментально проливной водой шероховатой поверхности дл  определени , количества воды, заполнившей впадины. В случае шероховатой трубы приведенный диаметр D,pH4V/ftL , где V - внутренний объем участка трубы, LI - его длина. О величине объема V суд т по объему заполнившей его воды. Поскольку ось трубы однозначно определена, то рассто ние Y измер ют от поверхности, наход щейс  от оси трубы на рассто нии , равном Df,p/2. В случае шероховатой поверхности на пластине ее покрывают водой непосредственно до полного погружени  выступов. Тогда объем воды равен V :HLtnp,(3) где L - длина пластины; Н - ширина пластины. Из (3) определ ют t , от которого ведут отсчет Y . При .особом виде шероховатой поверхности , когда из-за относительно большой глубины впадин образующиес  во впадинах вихревые зоны внос т малый вклад в результирующее течение жидкости в направлении основного потока , Y измер ют от внутреннего диаметра в случае течени  в шероховатойC is tangential stress. The use of the proposed method is due to the fact that the surface with the maximum value of the mean square pulsation component of the longitudinal velocity corresponds to a certain distance from the ultrasonic wall, and this distance from the wall Yg is uniquely related by the relation (1) to the average longitudinal velocity and disagreement. Since the fluid density o and the kinematic viscosity coefficient 9 are known before measuring the tangential stress on the wall Cw, after setting the values of Yg and Ug in expression (1), only the value is unknown. which is determined from (1) the fit method. The surfaces with the maximum value of the mean square pulsation component of the longitudinal velocity COOT correspond to the kink of the profile of the average longitudinal velocity. Therefore, the value of the average longitudinal velocity Ug can also be determined by the fracture of its profile. The tangential stress on a rough surface is measured as follows. Know in advance (or determine) the fluid density p and the kinematic viscosity coefficient -P. The gauge of the mean square ripple of the longitudinal velocity and the mean longitudinal velocity associated with the coordinate axis moves in the near-wall part of the turbulent boundary layer and measures the mean square pulsation of the longitudinal velocity, the readout of the recorder or in the computer. The maximum value of the mean square pulsation of the longitudinal velocity and the distance Yg from the maximum to the wall are determined. The value and mean longitudinal velocity is measured at a distance from the wall Yg. The values of Uc, Ye, 1, and p are substituted into relation (1) and the tangential stress on the wall is determined by the selection method, for example, according to an appropriate program in a computer. Moreover, it is possible to simultaneously measure the mean square pulsation of the longitudinal velocity and the average prodonal velocity with the same sensor, for example, a thermal anemometer, which simultaneously measures both these quantities, or the measurement of these quantities with different sensors successively in time. It is also possible to measure only the longitudinal velocity in the wall part of the layer, determine the kink of the velocity profile and the distance to Him from the wall Yg. readout from the reduced surface (given diameter for the pipe) and counting from the inner surface (internal diameter for the pipe) For most types of rough surface, which are characterized by a significant contribution of the vortex O zones formed on the roughened surface, resulting in turbulent flow, the distance from the wall was measured by the above surface. The surface shown is determined experimentally by pouring a rough surface with water to determine the amount of water that filled the trough. In the case of a rough pipe, the reduced diameter is D, pH4V / ftL, where V is the internal volume of the pipe section, LI is its length. The value of volume V is judged by the volume of water that filled it. Since the pipe axis is uniquely determined, the distance Y is measured from the surface located from the pipe axis at a distance equal to Df, p / 2. In the case of a rough surface on the plate, it is covered with water immediately before the protrusions are fully immersed. Then the volume of water is V: HLtnp, (3) where L is the length of the plate; H is the width of the plate. From (3), t is determined from which Y is read. With a rough rough surface, when due to the relatively large depth of the depressions, the vortex zones formed in the depressions make a small contribution to the resulting fluid flow in the main flow direction, Y is measured from the internal diameter in the case of a rough flow.

596i 282596i 282

трубе или от вершин выступов в случае течени  на плоской пластине.pipe or from the tops of the projections in the case of flow on a flat plate.

Использование предлагаемого способа косвенного измерени  касательного напр жени  на шероховатой поверхности в турбулентном пограничном слое обеспечивает повышение точности измерени  касательного напр жени .Using the proposed method of indirectly measuring the tangential stress on a rough surface in a turbulent boundary layer provides an increase in the accuracy of the measurement of the tangential stress.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Способ измерени  касательного напр жени  на шероховатой поверхности , обтекаемой турбулентным потоком , путем измерени  средней составл ющей продольной скорости в присте ной части сло  и рассто ни  до стенки и построени  профил  средней составл ющей продольной скорости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, дополнительно производ т измерение среднеквадратичной пульсационной составл ющей продольной скорости и определ ют рассто ние от стенки до поверхности с максимальной величиной среднеквадратичной пульсационной составл ющей, а касательное напр жение определ ютA method for measuring tangential stress on a rough surface flowed by a turbulent flow by measuring the average longitudinal velocity component in the wall section and the distance to the wall and constructing an average longitudinal velocity profile, characterized in that, in order to improve accuracy, measure the rms pulsation component of the longitudinal velocity and determine the distance from the wall to the surface with the maximum rms pulsation component, and the tangential stress determines из соотношени from the ratio Р.R. деde плотность жидкости; коэффициент кинематической в зкости; fluid density; kinematic viscosity coefficient; рассто ние от стенки до поверхности максимума профил  пульсации;distance from the wall to the surface of the maximum profile of the pulsation; - значение средней продольной скорости на рассто нии Yg от стенки; - the value of the average longitudinal velocity at a distance Yg from the wall; - касательное напр жение. - tangential stress. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ротта И,К. Турбулентный пограничиыи слой е несжимаемой жидкости.Sources of information taken into account in the examination 1. Roth I, K. Turbulent boundary layer of incompressible fluid. о.about. |Л. , Судостроение 1967, с. 178.| L. Shipbuilding 1967, p. 178.
SU802942749A 1980-06-24 1980-06-24 Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow SU964282A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802942749A SU964282A1 (en) 1980-06-24 1980-06-24 Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802942749A SU964282A1 (en) 1980-06-24 1980-06-24 Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU964282A1 true SU964282A1 (en) 1982-10-07

Family

ID=20903005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802942749A SU964282A1 (en) 1980-06-24 1980-06-24 Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU964282A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE602005024121D1 (en) METHOD AND DEVICE FOR MEASURING PARAMETERS OF A COATED RIVER
SU964282A1 (en) Method of measuring tangential stress of rough surface being flowed around by turbulent flow
CN112362121B (en) Horizontal well oil-water two-phase flow measuring method based on thermal method
US3486370A (en) Method and device for measuring the gas content of a flowing two-phase mixture
Pospíšilík et al. Discharge coefficient, effective head and limit head in the Kindsvater-Shen formula for small discharges measured by thin-plate weirs with a triangular notch
SU972166A1 (en) Method for determining hydraulically equivalent roughnesses
CN110439488B (en) System and method for measuring flow of solid-liquid fluid in drilling manifold
RU2220282C1 (en) Process measuring production rate of oil wells in systems of sealed gathering and gear for its implementation
RU2491519C1 (en) Level indicator
CN110199178B (en) Method for compensating for the Venturi effect on a pressure sensor in a flowing water
RU2047108C1 (en) Method and ultrasonic device to determine capacity and graduate tanks
SU1751642A1 (en) Hydrodynamic level
SU1651100A1 (en) Method of defining water flow rate and its volume in measuring flume
Stefan et al. Flow establishment and initial entrainment of heated water surface jets
SU574625A1 (en) Micrometering device
SU991273A1 (en) Substance thermophysical parameter determination method
RU2152593C1 (en) Flow-rate measurement method
RU2547877C1 (en) Method for determining volume of consumed liquid
Park et al. Liquid density measurements using the falling needle viscometer
SU1264045A1 (en) Method of determining density of mud-laden torrent flow
JPS607204B2 (en) Average fluid velocity or flow rate measurement method
SU495593A1 (en) The method for determining the thermal diffusivity of a fluid
SU1191742A1 (en) Method of determining volume of free gas
RU2057300C1 (en) Method of determination of mass of petroleum product contained in reservoir
SU581376A1 (en) Method of determining liquid quantity