大学物理实验2024,Vol.37Issue(5) :58-62.DOI:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2024.05.011

长圆杆风致压差阻力及其阻力系数的测定

The Measurement of Wind-Induced Pressure Drag and Drag Coefficient of a Long Cylindrical Rod

陈力根 郑茂群 张硕 李宗琴 冯卓宏
大学物理实验2024,Vol.37Issue(5) :58-62.DOI:10.14139/j.cnki.cn22-1228.2024.05.011

长圆杆风致压差阻力及其阻力系数的测定

The Measurement of Wind-Induced Pressure Drag and Drag Coefficient of a Long Cylindrical Rod

陈力根 1郑茂群 1张硕 1李宗琴 1冯卓宏2
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作者信息

  • 1. 福建师范大学物理与能源学院,福建 福州 350117
  • 2. 福建师范大学物理与能源学院,福建 福州 350117;福建师范大学 物理学国家级实验教学示范中心,福建 福州 350117
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摘要

针对位于风场中的长圆杆所受的风致压差阻力及其阻力系数的测定设计了综合性实验.自制风场均一的吸入式风洞,测量处于匀流场中的长圆杆的杆周风压,计算得到杆周压强系数分布及长圆杆单位长度所受的压差阻力.基于实验参数,利用Fluent软件模拟杆周风压分布,所得到的模拟结果与实验结果较为吻合,证明了模型的准确性.以此为基础,数值模拟了风速、杆直径等因素对长圆杆在风场中所受的压差阻力的影响,并确定该实验环境下的阻力系数.

Abstract

A comprehensive experiment to measure the wind-induced pressure drag and drag coefficient of a long cylindrical rod was designed.A self-made suction wind tunnel was built,the wind pressure around the rod in a uniform flow field was measured,and the pressure distribution coefficient and the pressure drag were calculated.Based on experimental parameters,Fluent software was used to simulate the wind pressure distribution around the rod.The numerical simulation results are in good agreement with the experimental results,which proved the accuracy of the simulation model.On this basis,the influences of wind speed and rod diameter on the pressure drag of the long cylindrical rod were simulated numerically,and the drag coefficient in the experimental environment was determined.

关键词

压差阻力/阻力系数/长圆杆/均一风场/亚临界状态

Key words

pressure drag/drag coefficient/long cylindrical rod/uniform wind field/subcritical state

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基金项目

国家级大学生创新创业训练项目(202410394024)

福建师范大学大学生创新创业训练项目(cxxl-2024364)

福建师范大学教学教改项目(I202301036)

福建省教育教学研究重大项目(FBJY20230287)

福建省高校物理学学科联盟教育教学改革研究项目(FJPHYS-2022-A03)

出版年

2024
大学物理实验
吉林化工学院

大学物理实验

影响因子:0.764
ISSN:1007-2934
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