流体力学实验平 板 边 界 层 实 验 报 告 班 级 姓 名 实验日期 指导老师 北京航空航天大学流体力学讨论所流体力学实验平 板 边 界 层 实 验 报 告一、实验目的测定平板边界层内的流速分布，并比较层流边界层及紊流边界层的速度分布的差别。二、实验设备本实验使用的是一个二维开路闭口低速风洞，在该风洞实验段中装有两块平板，以分别测量层流及紊流边界层的速度分布。为测量速度分布，在平板板面上安装有总压排管及静压管。这些测压管分别用橡皮管连接到多管压力计上，通过测量多管压力计液柱高度推算出速度来，具体原理见后。为测出实验段风速，在实验段侧壁上装有风速管，风速管的总压孔及静压孔也分别用橡皮管连接于多管压力计上，装备情况见图 1。图 1三、实验原理当气流流过平板时由于粘性作用使紧贴平板表面处的流速为零，离开板面速度就逐渐增大，最后达到相当于无粘时的气流速度。对平板来说，就等于来流速度了。由于空气粘性很小，只要来流速度不是很小时，流速变化大的区域只局限在靠近板面很薄的一层气流内，总压排管紊流平板总压排管静压孔静压孔层流平板橡皮管多管压力计V∞←这一薄层气流通常叫作边界层。人为地规定，自板面起，沿着它的法线方向，至达到 99%无粘时的速度处的距离，称为边界层厚度 δ。不可压流场中，每一点处的总压 P0，等于该点处的静压和动压 之和。 则 （1） 因此只需测出边界层内各点处的静压 p，总压，就可计算出各点的速度来。但考虑到垂直平板方向的静压梯度等于零（即），我们只需在平板表面开一静压孔，所测的静压就等于该点所在的平板法线方向上各点的静压。要测边界层内的速度分布就只要测出沿平板法线上各点的总压即可。 ──为各测点的总压。 ──为各测点的静压。 vi ──为各测点的速度。 ──为多管压力计所使用的液体重度（公斤/米3）。 ──为各测点总压管与静压管的液柱高度差。 ──为空气的密度，实验时可依据当时室温及大气压强由表查出。 ──为多管压力计的倾斜角。根据（1）式，边界层内各测点处的速度为 （2）通常边界层内的速度分布用无量纲的形式表示为 为各测点至板面的高度， 为边界层厚度，为边界层外边界上的速度，对平板来说即为来流速度。可通过风速管的静压管和总压管在多管压力计上的液柱高度差，由下式算出： （3）由（2）式和（3）式，可得 （4）测量总压用的排管是由一组很细的空心钢管组成。为了能同时测量较多的点，又...
