油膜干涉法测量壁面摩擦应力实验报告-周鑫(5)

当攻角增加为4°时，干涉条纹在某处突然变宽，可见在这一点，流动发生了转捩。经测量，转捩点在距前缘93mm处,结束处距离前缘110mm。转捩发生前流动为层流，剪切力小，故条纹较窄；转捩发生后，流动变为湍流，剪切应力增大，故条纹变宽。

（3）攻角α=14°——流动发生分离和再附现象

在上图中，我们发现干涉条纹在油线的上方形成，壁面的流动方向应是向前的，这是由于分离泡造成的。下图中干涉条纹出现在油线下方，可见此时流体的流动方向发生了改变，形成再附的现象。经测量，再附点在距离前缘170㎜处。

（4）攻角α=20°——流动发生分离

上图为攻角20°时，流动发生分离的现象图，但此后并未发生再附。分离点在距前缘113㎜的地方。

②根据上述定性观测结果，选择边界层为层流和湍流的两个典型状态，定量测量对应的壁面摩擦应力大小，给出测量结果。对于测量边界层测量结果（α= 0°），计算理论结果进行比较分析。

（1）当边界层为层流状态，即攻角α= 0°。

壁面摩擦应力公式为 Cf

2nocos x

，取油线与距离前缘200mm处，经计算

t2N dt

t1 (t)

此处入射角 38.262，入射光波长 589nm，二甲基硅油的折射率取no 1.4，二甲基硅油的运动粘性系数取常数 (t)

100mPas。

取图中N=3级条纹的总宽度 x=3.23mm。动压与时间的记录如下图：