一、实验目的

1、测出平板上不同点处，在某一雷诺数下的附面层内的流速分布及附面层厚度。通过实验进一步了解层流和紊流附面层的特征。

2、熟用仪器、设备、掌握测量方法。

二、试验设备

上图是实验设备仪器的简图。在风洞的实验段垂直于两侧壁面安装一块长600mm，宽200mm 带尖劈的光滑平板。在试验段上部安放导轨。坐标仪可以沿试验段作轴向滑动，滑动距离X由导轨上的刻度指示。附面层测针固定在坐标仪上，当测针升降的距离，由坐标仪的螺旋微器的刻度指示,分辨率0.01mm 。用来测附面层速度分布的测针，其直径为0.8mm。所测总压p和静压p1引入微压计。

三、实验步骤

1、熟悉实验设备及仪器

2、调好微压计。将测针固定在坐标仪上，测针上的总压和静压分别与微压计“+"、“-"端相连。

3、启动风洞，实验段风速约20m/s.

4、记录测针与板面接触时测微器的读数，在距平板前缘x=9mm处测点密些，每次调整0.5mm，在距平板前缘x=350mm处测点可稀些，每次调整1mm取一次读数，直到再次增加距离时动压没有显著的变化为止。

四、基本原理及计算公式

由实验证实，对于实际的粘性流体绕物体表面流动，而在较大雷诺数时，紧贴物体表面为一薄流层，该薄流层的速度梯度较大，在此薄流层内，速度由零值逐渐增大到层外势流的速度V，我们称此薄流层为附面层。

气流绕平直的光滑板作定常流动时，附面层沿平板逐渐增厚，对放在气流中的两维平板来说，通常前面部分是层流附面层，后面部分是紊流附面层，两者之间存在一个过渡区。过渡区相对其特征长度而言，一般是很小的，通常假定转换是在某一点发生，称该点为转折点。

对于平板，层流附面层的速度分布接近于抛物线规律，而紊流附面层的速度分布为指数曲线规律，在壁面具有更大的速度梯度，两种流速分布差别较明显。

若测针距平板表面保持同一高度，沿流动方向来测流速，无论是管流附面层还是紊流附面层区域，速度是沿着流向方向降低的，但在转折区，因为这里的层流附面层反而变薄了，所以速度将突然发生回升的趋势，见图3。通常把曲线中部速度达到zui小值所对应的值作为转折区开始点，速度达到zui大值x2所对应的转折区终点。定义：当所对应的位置xT为转折点的位置。

附面层内某一点（x,y）处的速度的计算公式如下：

式中ρ——空气的密度kg/m3

——测针位于某一高度y时对应的微压计读数。

9.81——由mmH2O换成N/m2应乘的系数。

y——测量点距平板表面的垂直距离。

K ——微压计放大倍数。

ξ——附面层测针校正系数。

在附面层上边界（x,δ）处的速度公式如下：

式中ρ, K , ξ——同上

——测针在附面层上边界（）时对应的微压计读数。

由上两式得到：

五、实验结果及要求

将实测数据及计算结果列入表1中。根据实验数据按10：1比例作出在不同x处的速度分布曲线，确定附面层厚度δ的数值，并与近似计算公式比较（层流，紊流）。

六、实验分析与讨论

1、实验作出了不同x处的速度分布线，如何确定该处的附面层厚度？

2、在测量附面层内动压过程中，怎样从测微压计上直接读出附面层的厚度？

3、当流体绕流实验平板时，由层流变为紊流的转折取决于哪些因素？

4、试述实验收获。