Balczó Márton & Istók Balázs

Az előadások a következő témára: "Balczó Márton & Istók Balázs"— Előadás másolata:

1 Balczó Márton balczó@ara.bme.hu & Istók Balázs istok@ara.bme.hu
Áramlástan Tanszék Méréselőkészítő óra I. Balczó Márton & Istók Balázs H01 Balczó Márton H02 Várhegyi Zsolt H03 Varga Árpád H04 Nagy László H05 Istók Balázs H06 Suda Jenő H07 Benedek Tamás H08 H09 Dániel István 2014. Áramlástan Tanszék H-1111 Bertalan Lajos u „AE” épület

2 Általános ismertetés Online linkek A tanszéki weblap: www.ara.bme.hu
A hallgatói információcsere: (segédanyagok, zh pontszámok (?), jegyzőkönyv és prezentáció pontok, …) Egyéb elérés: 2.

3 Általános ismertetés Mérőcsoportok 5 fős mérőcsoportok
Mérőcsoportok kialakítása a második előkészítő óra hetén Google táblázat Link NEPTUN üzenet formájában FONTOS, hogy időpont változtatására nincsen lehetőség FONTOS, hogy korábban teljesített mérés kiderüljön Aki nem jelzi, korábbi eredményét töröljük 3.

4 Általános ismertetés Féléves menetrend Alkalmak:
1.alkalom (8.hét): Általános ismertető, munkavédelmi oktatás, Mérőstandok bemutatása 2.alkalom (9.hét): Mérőhelyek bemutatása 3.alkalom (10.hét): 1. mérés 4.alkalom (11.hét): 2. mérés (+Húsvét hétfő) 5.alkalom (12.hét): Mérések pótlása 6.alkalom (13.hét): 1.mérés prezentációja 7.alkalom (14.hét): 2.mérés prezentációja 2004 2009 4.

5 Informális anyagok Letöltés www.ara.bme.hu/poseidon
login ->username: neptun kód (kis betűkkel), password: NEPTUN KÓD (nagy betűkkel) vagy a megváltoztatott jelszó „Egyéb tantárgy-információk” BMEGEATMG01 -> magyar-> Félév -> Labor vagy „Letöltés” „Tantárgyak” BMEGEATMG01 -> magyar -> Félév -> Labor 5.

6 Felkészülés a mérésekre
Előkészületek A poseidon rendszerben meg kell nézni és le kell töltenie a mérésvezetőknek a számukra kijelölt mérés útmutatóját Az útmutató alapján fel kell készülni A poseidon rendszerben meg kell keresni az adott méréshez tartozó személyes mérési feladatot (A, B vagy C feladat). A feladat a mérőcsoportok beosztó táblázatából derül ki Meg kell keresni és át kell nézni a mérésekhez az útmutatókban megjelölt szakirodalmat A mérésekre fényképező gépet kell hozni Egyes mérésekhez adattárolót (pendrive) kell hozni Szükség esetén a mérés felelősével konzultálni kell

7 A mérések során Előkészületek
A mérés kezdetén a mérést segítő oktató ellenőrizni fogja a felkészültséget A felkészületlen mérőcsoportoknak a mérést meg kell ismételnie El kell végezni a kijelölt mérési feladatot Rögzíteni kell a mérési elrendezést A mérőcsoportnak a mérés során egy Betz manométer segítségével ellenőriznie kell a digitális nyomásmérő működését

8 A mérések után Kiértékelés
A mérési adatok felhasználásával mérési jegyzőkönyvet kell készíteni. A jegyzőkönyv feltöltési határideje a mérést követő második vasárnap éjfél. Lehetőség nyílik a mérésekkel kapcsolatban konzultációra, ezt célszerű a mérési jegyzőkönyvet javító oktatóval elvégezni. Az oktatók az általuk megjelölt konzultációs időpontban (heti 1-1 óra mérésenként) érhetők el. A jegyzőkönyvek értékelése után 1 javítási lehetőség van

9 A mérések után Jegyzőkönyv
A mérési jegyzőkönyvek első lapja egy előírt (letölthető) fedlap kell legyen Ezen kívül max. 8 oldalban kell az eredményeket összefoglalni. Korábban kért közleményre nincsen szükség A feltöltött jegyzőkönyvhöz csatolni kell azt az excel (vagy egyéb táblázatkezelővel készült) táblázatot, amiben az elvégzett számítások találhatók A csomagot a poseidonba kell feltölteni NAGYON FONTOS, HOGY A MÉRÉSI JEGYZŐKÖNYVEK ÖNÁLLÓ MUNKÁT TARTALMAZZANAK, VAGY MÁSOLÁS ESETÉN MEGADOTT FORRÁSÚ ELEMEKET. AKI NEM MEGENGEDETT FORRÁSOKAT HASZNÁL FEL, SZÁMOLNIA KELL AZ ETIKAI ELJÁRÁSSAL ÉS A FELFÜGGESZTÉSSEL!

10 A mérések után Prezentáció Csak elfogadott jegyzőkönyvvel
Mintaprezentáció letölthető a honlapról 8 perces előadás A mérés összefoglalása A személyes mérési feladat ismertetése Mérőberendezés és eszközök ismertetése Hibaszámítás ismertetése Kiértékelés összefoglalása Eredmények megjelenítése A mérés összefoglalása / értékelés

11 CSŐVEZETÉKEKBEN HASZNÁLT TÉRFOGATÁRAM-MÉRÉSI MÓDSZEREK ÖSSZEHASONLÍTÁSA

12 A mérés célja A mérés célja különböző térfogatáram-mérési módszerek összehasonlítása Áramló közeg levegő (Δp<5000Pa, ε = 1) Térfogatáram-mérés Szűkítőelemes térfogatáram-mérés Mérőperemes módszer Beszívóelemes módszer Kifúvóelemes módszer Venturi csöves módszer Sebességmérésen alapuló térfogatáram-mérés 10 pont módszer (Lamináris) 6 pont módszer (Log-Lin) 8 pont módszer (EN ISO)

13 Mérőperemes módszer ISO 5167 Szabvány
direkt kis mértékű, de kontrollált leválás, ezáltal jól ismert viselkedésű nyomásveszteség kialakítására törekszünk α átfolyási szám, α=(β,ReD) (szabványos kialakítás!) β = d/D átmérőviszony, ReD = vD/n Reynolds-szám (alapképlet) dmp [m] legszűkebb keresztmetszet átmérője D [m] a szűkítést megelőző cső átmérője v [m/s] átlagsebesség a D átmérőjű csőben n [m2/s] kinematikai viszkozitás Δpmp [Pa] szűkítőelemen mért nyomásesés ρ [kg/m3] áramló közeg sűrűsége

14 Venturi csöves módszer
A1 Ha nem jelentős az összenyomódás (r=áll.): A2 H p1 p2 rny Bernoulli-egyenlet (r=áll., U=áll., nincs veszt.): Dh rm direkt veszetségmentes, (leválásmentes), áramlás kialakítására törekszünk 14.

15 Beszívó elemes módszer
Beszívó tölcsér ISO EN 5801 α átfolyási szám, α=(β,ReD) (szabványos kialakítás!) dmp [m] legszűkebb keresztmetszet átmérője Δpmp [Pa] szűkítőelemen mért nyomásesés ρ [kg/m3] áramló közeg sűrűsége

16 Beszívó elemes módszer
Beszívó/kifúvó mérőperem ISO EN 5801

17 Beszívó elemes módszer
Beszívó/kifúvó mérőperem ISO EN 5801 α átfolyási szám, α=(β,ReD) dmp [m] furatátmérője Δpmp [Pa] mért nyomásesés ρ [kg/m3] áramló közeg sűrűsége

18 Sebességmérésen alapuló módszer
Prandtl, Ludwig von ( ), német áramlástan kutató. Prandtl-cső 18. 2009. tavasz

19 Több mért sebességből átlagsebesség számítás
Nagyon fontos, hogy: átlagok gyöke ≠ gyökök átlaga (!) Pl. Ha több pontban mérjük a dinamikus nyomást, majd abból sebességet kívánunk számolni… 1. 2. 3. 4. HELYES átlagolás HELYTELEN átlagolás 19.

20 Sebességmérésen alapuló módszer
Nem kör keresztmetszetű vezeték Feltéve, hogy: 1. 2. 3. 4. Méréselőkészítő 20.

21 Sebességmérésen alapuló módszer
Kör keresztmetszetű vezeték (10 pont módszer) A sebességprofil feltételezetten másodfokú parabola. Állandó üzemállapot Prandtl-csővel végzett sebességmérés alapján. Szabványos eljárás, a mérési pontokat a szabvány (MSZ 21853/2) megadja: Si/D= 0.026, 0.082, 0.146, 0.226, 0.342, 0.658, 0.774, 0.854, 0.918, 0.974

22 Sebességmérésen alapuló módszer
Kör keresztmetszetű vezeték (6 pont módszer) A sebességprofil feltételezetten turbulens sebességprofil Log-Lin módszer Szabványos eljárás, a mérési pontokat a szabvány (MSZ 21853/2) megadja: Si/D= 0,032; 0,135; 0,321; 0,679; 0,865; 0,968

23 Sebességmérésen alapuló módszer
Kör keresztmetszetű vezeték (8 pont módszer) A sebességprofil feltételezetten turbulens sebességprofil 60°-onként 3 profil Szabványos eljárás, a mérési pontokat a szabvány (ISO 5801) megadja: Si/D= 0,021; 0,117; 0,184; 0,354; 0,655; 0,816; 0,883; 0,979

24 Mérési feladatok „A” mérési feladat Beszívóelem kalibrációja
„B” mérési feladat Megelőző egyenes csőszakasz hatása szűkítőelemes módszerre „C” mérési feladat Sebességmérésen alapuló módszer ellenőrzése 24.

25 Nyíróréteg vizsgálata NPL szélcsatornában
H04

26 NPL szélcsatorna Tanszékünk egyik legkisebb szélcsatornája NPL (National Physical Laboratory) típusú, mérőterének keresztmetszete 0.5 x 0.5 m, hossza 2 m. fából készült1941-ben, egyenáramú motor hajtja, a fordulatszáma /perc között változtatható egy potenciométerrel. a be fúvási sebesség 0-15 m/s mérendő testet egy, a csatorna tetejére felszerelt mérleg mérőterébe nyúló karjára kell felszerelni. 26.

27 H04 „A” mérés az NPL szélcsatornában
Forma 1 versenyautó első kerekére ható ellenálláserő, nyomásmegoszlásból felhajtóerő meghatározása és nyíróréteg szabályozással történő csökkentése. A vizsgálat tárgya a különböző méretű elemekkel befolyásolni az áramlást. szimmetrikusan elhelyezett kerék modell különböző méretű és helyzetű lapok alkalmazásával megvizsgálni az ellenállás erő csökkentésének lehetőségét a nyomásmegoszlást mérni az egyik kerék kerület mentén. az ellenállás-tényező nyíróréteg szabályozással határozzák meg az Ahátfal, 1 kerék vetületét Akerék, A hátfal és a két kerék vetületének összterülete Aössz először a mérleget kell kalibrálni (súlyok segítségével 2-3 pontban), meghatározandó a mérlegkarra ható ellenállás erő ezt követi az áramlás jellemzőinek megismerése pamutszálakkal, olajköddel történő láthatóvá tétellel, 3-5 különböző sebességnél meghatározandó a kerék modellekre ható ellenálláserő, egy sebességnél mérendő a nyomásmegoszlás a kerék körül. a kerekekre ható ellenálláserő mérendő két lap méretnél és két keréktől mért távolságnál egy változatnál mérendő a kerék kerülete menti nyomásmegoszlás, és ebből is számítandó az ellenállás és felhajtóerő közelítő értéke 27.

28 H04 „B” mérés az NPL szélcsatornában
Egyszerűsített, tükrözött autó homlokfal modell körüli áramlás és az ellenálláserő vizsgálata különböző karosszéria geometriáknál. a személygépkocsik homlokfala körüli áramlásról. B oszlopnál levágott autó homlokfal modell áll rendelkezésre, modell belsejében nyomáskivezetések vannak, mérhető benyújtott Pitot csővel az össznyomás, és mérleggel a modellekre ható ellenállás erő. nyomáskülönbség (Δpseb) a szélcsatorna és az atmoszféra között. először a mérleget kell kalibrálni (súlyok segítségével 2-3 pontban), meghatározandó a mérlegkarra ható áramlási ellenállás erő ezt követi az áramlás jellemzőinek megismerése olajköddel történő láthatóvá tétellel, 3-5 különböző sebességnél meghatározandó a modellekre ható ellenálláserő és a modellben lévő statikus nyomás (a mérőtérben lévő nyomáshoz képest) kerekekkel, majd kerekek nélkül, valamint a kerékház kitöltésével, a vizsgálat és a modellekre ható ellenálláserő, valamint a modellben lévő statikus nyomás meghatározása, pl. spoiler a homlokfal alatt. Üres kerékszekrénnyel Kerekek nélkül, lezárt kerékszekrénnyel Felszerelt kerekekkel 28.

29 H04 „C” mérés az NPL szélcsatornában
A homlokfali nyíróréteg szabályozás vizsgálata hossztengelyével párhuzamosan megfújt hengernél. a nyíróréteg szabályozás mechanizmusának megismerése, valamint „éles” be- és kilépő élekkel rendelkező henger ellenállástényezőjének csökkentése a homlokfalra erősített különböző méretű, és homlokfalhoz képest változtatható távolságú kör alakú lemez először a mérleget kell kalibrálni (súlyok segítségével 2-3 pontban), meghatározandó a mérlegkarra ható ellenállás erő ezt követi áramlás jellemzőinek megismerése olajköddel történő láthatóvá tétellel nyíróréteg szabályozás nélkül és a statikus nyomásmegoszlás meghatározásával a modell homloklapján. nyíróréteg szabályozás nélkül és két, különböző méretű körlapot a homlokfaltól 3-3 különböző távolságban rögzítve meghatározandó az ellenálláserő a legkisebb ellenálláserőnél az áramlás jellemzőinek megismerése olajköddel történő láthatóvá tétellel, és nyomásmegoszlás mérés Egy mérési konfiguráció A hátfali nyomás mérése Az összes elem bemutatása 29.

30 KAPULÉGFÜGGÖNY KÍSÉRLETI VIZSGÁLATA
H02 30

31 Mi az a kapulégfüggöny? Két különböző légállapotú teret elválasztó kaput sík szabadsugárral zárunk le Az áramvonalak párhuzamosak a kapu síkjával: NINCS ÁTÁRAMLÁS Kis nyomáskülönbség esetén a szabadsugár meggörbül, megtartva a terek elválasztását 31

32 Hol használjuk? A légállapotok különbözősége szerint:
Hőmérséklet, páratartalom: középületek, irodaépületek, légkondicionált termek, hűtőház Gőzök, gázok koncentrációja: vegyi üzemek csarnokai Aeroszol koncentrációja: festőüzem, félvezetőipari, űripari tisztatér Lebegő mikroorganizmusok mennyisége: biológiai, orvosi laboratórium, kórház Radioaktív gázok és por veszélye: nukleáris labor, atomerőművi üzemcsarnok 32

33 A légfüggöny méretezése
x v0 [m/s] a szabadsugár kiáramlási sebessége s0 [m] résszélesség ρ [kg/m3] áramló közeg (levegő) sűrűsége β [fok] a szabadsugár kiáramlási hajlásszöge a kapu geometriai síkjához képest pk [Pa] a külső tér abszolút nyomása pb [Pa] a belső tér abszolút nyomása R [m] a szabadsugár görbületi sugara 33

34 A légfüggöny méretezése
Az impulzustételt használjuk kétszer: 1) Sík szabadsugár által szállított impulzusáram-vektor nagysága végig megegyezik a kiáramlásnál mérhetővel, mérések szerint ez enyhén görbült szabadsugárra is igaz: y x 34

35 A légfüggöny méretezése
2) Különböző nyomású tereket elválasztó szabadsugár esetén a nyomásból származó erők és impulzusáramok egyensúlyára: X irányú erőegyensúly komponensegyenlete (eltérő kilépő és záró hajlásszögeket feltételezve): EGYENLŐ KILÉPŐ ÉS ZÁRÓ HAJLÁSSZÖG y x 35

36 A légfüggöny méretezése
Y irányú erőegyensúly komponensegyenlete: Korábbi eredményeinket felhasználva: y x 36

37 A légfüggöny méretezése
Vezessük be a dimenziótalan kapuszélességet és nyomáskülönbséget: Ezzel az egyensúlyban lévő LÉGFÜGGÖNY GEOMETRIAI ÖSSZEFÜGGÉSE: A LEVEZETETT MODELLBEN VALÓS MÉRÉSEK SZERINT A SZABADSUGÁR GÖRBÜLETI SUGARA körív alakú sugarat feltételezve: Az Euler-egyenlet normálirányú komponensegyenletével megegyezően. 37

38 Rendelkezésre álló eszközök
Szélláda ventilátorral p_din_max=600 Pa (TBC) Átlátszó csarnok-kapumodell változtatható méretekkel: s=5…25 mm (TBC) b=50…250 mm (TBC) beta=0…45 fok (TBC) Beszívócsonk átmenő térfogatáram biztosításához Beszívó mérőtölcsér (kifelé szivárgó légfüggöny esetéhez) Mérőperem (befelé szivárgó légfüggöny esetéhez) Porszívó nyomáskülönbség létrehozásához P_din_max=600 Pa (TBC) Olajköd-generátor Síklézer-forrás Manométerek, csővezetékek, mérőszalag, vonalzó, tolómérő 38

39 Mérési feladatok Minden esetben célunk a légfüggöny működő és nem működő tartományainak feltérképezése a nyomáskülönbség mérésével: „A” mérési feladat Zárt üzemcsarnok, állandó v és s mellett b és beta változtatásával, „B” mérési feladat Kis mértékben kifelé szivárgó üzemcsarnoknál a térfogatáram mérése közben állandó b és s mellett v és beta változtatásával, „C” mérési feladat Befelé szivárgó, külön géppel szívott üzemcsarnoknál a térfogatáram mérése közben állandó b és s mellett v és a térfogatáram változtatásával, A fenti mérések után minden esetben olajköddel és síklézerrel vizualizáljuk a légfüggönyben és a kapun keresztül zajló transzportfolyamatokat néhány kiválasztott üzemállapotban. 39

40 Dinamikus nyomásmérés hengeres testek felületén

41 Mérési feladatok Mérés célja: ismerkedés a számítógépes adatgyűjtéssel, időben változó nyomásjelek rögzítése és kiértékelése. Átlagos nyomástényező eloszlás meghatározása kör- és négyzet alapú hengerek felületén, határréteg-leválás helyének meghatározása. Következtetés a fal közelében kialakult turbulencia viszonyokra a nyomásértékekből számolt, időbeli ingadozást jellemző négyzetes középérték (RMS) alapján Nyomásjelek gyors Fourier-transzformációval (FFT) kapott frekvenciaspektrumának elemzése, örvényleválási frekvenciák detektálása, örvényleválás frekvenciájából számolt Str szám Re- szám függésének vizsgálata.

42 Mérőstand M03 BSc mérés kocsija + adatgyűjtő számítógép

43 Referencia-nyomáshoz (pl. statikus körvezeték!)
Nyomásmérés Endevco piezorezisztív, széles frekvencia átviteli tartománnyal rendelkező miniatűr nyomástávadó Foglalatban tolható be a vizsgált henger a nyomásmérési pontjához Érzékelő membrán Elektromos jelvezeték Referencia-nyomáshoz (pl. statikus körvezeték!)

44 Nyomásmérés Endevco piezorezisztív, széles frekvencia átviteli tartománnyal rendelkező miniatűr nyomástávadó Foglalatban tolható be a vizsgált henger a nyomásmérési pontjához Szenzorfoglalat

45 Nyomásmérés négyzet alapú hengeren
A téglalap alapú henger felületén több nyomásmérési pont is ki van alakítva A nyomásmérési pontok nyomása csöveken van kivezetve a hengerből A csövek másik oldala csatlakoztatható az Endevco nyomástávadó referencia nyomáskivezetéséhez Az 5 nyomásmérési ponttal ellátott oldal 90 fokonkénti elforgatásával a négyzet mind a 4 oldala mentén meghatározható a nyomáseloszlás Nyomásmérési pontok Nyomáskivezető csövek Endevco referencia-nyomásvezetékéhez

46 Pressure and force alkalmazás
A mérőPC-be beépített adatgyűjtő kártya mintavételezi a nyomástávadó feszültségjelét, megtörténik az analóg/digitális konverzió A feszültég értékeket az adatgyűjtő-méréskiértékelő program a nyomástávadó kalibrációs összefüggése alapján nyomásértékekké alakítja

47 Pressure and force alkalmazás
A rögzített nyomásjel időbeli változásának megjelenítése Átlagérték (mean) és átlagértéktől való átlagos négyzetes eltérés (RMS deviation) kiszámítása . Az átlagokat jellemző adatok, és az idősorok kimenthetők .txt file-ban

48 Pressure and force alkalmazás
Gyors Fourier-transzformáció az időben változó nyomásjel alapján A harmonikus jel-összetevők amplitúdójának változása a frekvencia függvényében, az FFT adatok kimenthetők .txt file-ba

49 Nyomástényező-eloszlás hengeren
∆pi: a felületi pont és a statikus nyomás közötti nyomáskülönbség plev : a levegő sűrűsége v: a megfúvási sebesség Szubkritikus és szuperkritikus esethez tartozó, időben átlagolt nyomásból származó felületi nyomástényező-eloszlás Határréteg-leválás helyének hozzávetőleges meghatározása, eltérés a lamináris, súrlódás nélküli esettől

50 Nyomástényező-eloszlás téglalap alapú hengeren
∆pi: a felületi pont és a statikus nyomás közötti nyomáskülönbség plev : a levegő sűrűsége v: a megfúvási sebesség Szél felőli oldalon torlópont Leválás az oldallapokon Leválási buborék a hátlapon

51 Kármán-féle örvénysor detektálása
Adott Re szám tartományban a henger két oldaláról periodikusan leváló örvények jelennek meg Az örvényleválás okozta oszcilláció felületi nyomásingadozásban is jelentkezik Az örvényleválási frekvencián a felületi pontokban rögzített nyomásjelnek az amplitúdó-spektrumában csúcs fog megjelenni! Nyomás-idősor mérési helye

52 Str szám Re szám függése
Re: Reynolds-szám Str: Strouhal-szám f: örvényleválási frekvencia v: a megfúvási sebesség ν: kinematikai viszkozitás D: a henger átmérője A Str szám számításához választhatjuk pl. a legnagyobb amplitúdójú harmonikus összetevő frekvenciáját! Re számot a csatorna térfogatáramhoz tartozó sebességből tudunk számolni

53 „Splitter plate” használata
Megakadályozza a periodikus örvényleválás kialakulását A henger mögött sugárirányban elhelyezett lemez Két különálló, stabil, visszaáramlási zóna jön létre

54 Mérési feladatok „A” mérési feladat
Körhenger körüli nyomásmegoszlás és nyomáskülönbség-ingadozás mérése Végezzünk nyomásmérést a hengerpalást kerülete mentén nyomásmérési pont elforgatásával 5-10 fokonként. Ismételjük meg a mérést 2-3 Re számhoz tartozó csatornasebességen! Ábrázoljuk a paláston mért nyomás-idősorok átlagából számított nyomástényező-eloszlást, valamint az időbeli nyomás-ingadozást jellemző négyzetes középértéket a kerületi szög függvényében az egyes Re számokhoz tartozó esetekben! Hasonlítsuk össze a nyomástényező- eloszlást a súrlódás nélküli esetet jellemző nyomáseloszlással, adjuk meg a leválás hozzávetőleges helyét! Ábrázoljuk a nyomásamplitúdó spektrális eloszlását néhány kerületi szöghöz tartozó mérési pontban az FFT mérési adatok alapján. Ábrázoljuk a maximális amplitúdójú harmonikus összetevő frekvenciájával számolt Str szám eloszlását a kerületi szög függvényében! Néhány kerületi pontban, ahol nagy amplitúdójú nyomáslengések alakulnak ki, mutassuk be a Str szám Re szám függését! A mérés kiértékelése során kapott eredményeket igyekezzünk megmagyarázni, végezzünk irodalomkutatást a hengeres testek környezetében kialakuló áramlási jelenségekkel kapcsolatban!

55 Mérési feladatok „B” mérési feladat
Nyomásmegoszlás és nyomásingadozás mérése négyzet alapú henger felületén Végezzünk nyomásmérést a kialakított nyomásmérési pontokban négyzet keresztmetszetű hasáb mind a négy oldala mentén közepes csatornasebességen, a megfúvási szög legyen 90 vagy 45 fok! Válasszunk ki egy nyomásmérési pontot, ahol nagy a nyomásingadozást jellemző négyzetes középérték (RMS)! Ebben a pontban végezzünk újabb nyomásméréseket 5-10 csatornasebességhez tartozó Re számon! Ábrázoljuk az oldalakon mért nyomás-idősorok átlagából számított nyomástényező-eloszlást, valamint az időbeli nyomás-ingadozást jellemző négyzetes középértéket a hasáb kerülete mentén! A nyomástényező eloszlást hasonlítsuk össze négyzetes keresztmetszetű tompatestek körüli nyomástényező-eloszlással! Ábrázoljuk a nyomásamplitúdó spektrális eloszlását néhány kerületi pontban az FFT mérési adatok alapján. Ábrázoljuk a maximális amplitúdójú harmonikus összetevő frekvenciájával számolt Str szám eloszlását a kerület mentén! A kiválasztott kerületi pontban ábrázoljuk a Str szám Re szám függését! A mérés kiértékelése során kapott eredményeket igyekezzünk megmagyarázni, végezzünk irodalomkutatást!

56 Mérési feladatok „C” mérési feladat
Örvényleválás csökkentése „splitter plate” segítségével Végezzünk nyomásmérést a körlap alapú hengeren a 180 fokos kerületi szöghöz tartozó mérési pontban 5-10 megfúvási sebességhez tartozó Re számon! A további mérésekhez válasszuk ki azt a Re számhoz tartozó csatornasebességet, amellyel a legnagyobb, nyomásingadozást jellemző négyzetes középérték adódik! A kiértékelés során ábrázoljuk a legnagyobb amplitúdójú harmonikus összetevő (FFT adatok) frekvenciájából számolt Str számát a Re szám függvényében! Végezzünk nyomásmérést a hengerpalást kerülete mentén nyomásmérési pont elforgatásával fokonként a kiválasztott Re számon. Ábrázoljuk a paláston mért nyomás-idősorok átlagából számított nyomástényező- eloszlást, valamint az időbeli nyomás-ingadozást jellemző négyzetes középértéket a kerületi szög függvényében! Ismételjük meg a mérést „splitter plate”-el és nélküle is! Elemezzük a nyomásamplitúdó spektrális eloszlását az egyes kerületi szögekhez tartozó mérési pontokban az FFT mérési adatok alapján. Ábrázoljuk a maximális amplitúdójú harmonikus összetevő frekvenciájával számolt Str szám eloszlását a kerületi szög függvényében! függését!A mérés kiértékelése során kapott eredményeket igyekezzünk megmagyarázni, végezzünk irodalomkutatást ! kapcsolatban!

57 Határréteg sebességprofil mérése téglalap keresztmetszetű csatornában

58 A mérés célja A mérés célja egy 100x200 mm keresztmetszetű 2000 mm hosszúságú légcsatornában kialakuló sebességprofil vizsgálata.

59 Határrétegek felépítése
Síklap felületén kialakuló határréteg x y Lamináris határréteg: Turbulens határréteg: Univ. Faltörvény Érvényességi tartománya Viszkózus alapréteg Univerzális faltörvény: Határréteg vastagsága:

60 Mérő rendszer felépítése
4 Mérő rendszer felépítése Pitot-cső t.ponti nyomás felvevő szondája Mérőberendezés fő részei: Beszívó tölcsér Statikus nyomásfuratok Számítógép vezérelt traverz mechanizmus 0.2 mm átmérőjű Pitot szonda Ventillátor Toroid transzformátor Nyomás adatok feldolgozása nyomásjeladók segítségével számítógépen történik

61 Mérési feladatok 1. A Setra nyomástávadók kalibrációja
2. A beszívó elem kalibrációja TSI Prandtl csővel és körvezetékkel 3. Az ISEL mozgató pályának megírása, mérőpontok felvétele 4.(A) A sebességprofilok mérése az furatsor közül minimálisan 4 pontban, illetve ig minimálisan 2 pontban 4.(B) Sebességprofilok keresztirányú eloszlásának vizsgálata furatsor közül kettőben 3 különböző oldaltávolságú pontban 4.(C) Botlódrót által keltett zavarás hatásának a vizsgálata sebességprofilok mérésével az furatsor közül minimálisan 4 pontban, illetve ig minimálisan 2 pontban Mérés kiértékelése az elméleti összefoglaló alapján 6. Hibaszámítás

62 Teherautó / busz modell szélcsatorna vizsgálata
MSc H01 mérés: Teherautó / busz modell szélcsatorna vizsgálata

63 A mérés célja Teherautó / busz modell légellenállásának vizsgálata szélcsatornában, a légellenállás csökkentési lehetőségei Elolvasandó: Lajos Tamás: Az áramlástan alapjai 4. kiadás. 11.3 lecke: Közúti járművek áramlástanának alapjai Mérőszoftver leírása: ARA Pressure&Force súgó (

64 A mérőrendszer ÉMI szélcsatorna Típus határréteg Mérőtér zárt
 Mérőtér hossza [m] 2.1   Mérőtér szélessége [m] 2.2   Mérőtér magassága [m] 1.6  Maximális sebesség [m/s] 19  Maximális turbulenciaintenzitás [%] 0.5 

65 súrlódásmentes felfüggesztés rugókkal a hiszterézis csökkentésére
A mérőrendszer Erőmérő platform súrlódásmentes felfüggesztés rugókkal a hiszterézis csökkentésére erőmérő cella összekötő rúd körlap terhelési oldal (mozgó rész) rögzített oldal (álló rész)

66 Erőmérő cella Szélsebesség: Prandtl cső a mérőtérben
Közeg hőmérséklet: digitális nyomásmérő

67 Mérési lánc Erőmérő cella 24V táp Mérőerősítő Nyomástávadó Hőmérő
A/D átalakító (NI USB 6009) soros-USB áalakító Számítógép ARA Pressure & Force Labview mérőszoftver

68 Az alkalmazott összefüggések

69 A mérés menete Nyomástávadó kalibrációjának ellenőrzése
Modell behelyezése /mérendő konfiguráció kialakítása úgy, hogy az erőmérő cellát ne terheljük! (A modellt ehhez le kell emelni a mérlegről) Erőmérő cella kalibrációja a kamion vízsszintes meghúzásával, görgőn átvezetett kalibrálósúlyzókkal Erőmérő cella nullázása Mérések végzése legalább 8 mérési pontban szélsebesség növeléssel (30 -> 100%) és 7 pontban leterheléssel (100 -> 30%). Mérési pontonként másodperces átlagot kell rögzíteni. Minden konfigurációt pontosan dokumentálni kell, fotóval, rajzzal. Meg kell határozni a jellemző áramlási keresztmetszetet minden esetben. Az első méréssorozatot a mérés végén meg kell ismételni, az ismétlési pontosság ellenőrzésére.

70 Mérési feladatok A feladat
különböző orr-lekerekítések vizsgálata autóbusz elrendezésben (4-5 változat: éles, alsó lekerekítés, felső lekerekítés, ferde homlok)

71 Mérési feladatok B feladat
emelt raktérnél különböző lekerekítési szögek és spoilerek vizsgálata

72 Mérési feladatok C feladat
A kabin és a raktér közötti rés méretének hatása: rés nélkül rés 0.2, 0.4, 0.6 D rés letakarása oldallemezzel D

73 Mérési feladatok D feladat
Oldalszél hatása: a modell elforgatása 5°-os lépésekben 0-25° között.