流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)-激波管內(nèi)壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)

1、.四、激波管內(nèi)壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模海?） 學(xué)習(xí)激波管工作原理。（2） 學(xué)習(xí)用壓電傳感器測(cè)量激波管內(nèi)瞬態(tài)壓力的方法。（3） 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集和處理。2 實(shí)驗(yàn)裝置：圖 1 激波管裝置和壓力測(cè)量示意圖（1） 激波管（2） 膜片：滌綸膜。（3） 壓電傳感器：用于測(cè)量壓力。（4） 電荷放大器，示波器，微機(jī)激波測(cè)壓儀表設(shè)置（供參考）測(cè)速傳感器（陶瓷晶體）CY-YD-203T編號(hào)1726壓力-電荷靈敏度1550 Pc/105Pa壓力范圍0.1100 105Pa絕緣阻抗1010 KD5002電荷放大器靈敏度1000量程30下限頻率0.3上限頻率100TDS210示波器通道CH1采樣幅值（Y軸）2v/格采樣時(shí)

2、間（X軸）2.5ms/格觸發(fā)方式單次觸發(fā)， 耦合直流注1：觸發(fā)通道可以選CH1，也可以選CH2注2：觸發(fā)電平根據(jù)信號(hào)大小而定，但必需在信號(hào)幅度范圍內(nèi)測(cè)壓傳感器（石英晶體）CY-YD-205編號(hào)586壓力-電荷靈敏度10.57 Pc/105Pa壓力范圍0300 105Pa絕緣阻抗1013 YE5850電荷放大器靈敏度10輸出 mv/Unit100下限頻率0.003上限頻率100TDS210示波器通道CH2采樣幅值（Y軸）100mv/格采樣時(shí)間（X軸）2.5ms/格耦合直流激波波后壓力的測(cè)量：示波器2通道給出的壓力曲線幅度大小直接反映了壓力的大小，計(jì)算方法如下：壓力unit= YE5850輸出電壓

3、mv/(100mv/unit)分母為上表列出的YE5850電荷放大器輸出量程 mv/unit3實(shí)驗(yàn)步驟：1 在激波管高壓段與低壓段之間安裝滌綸膜片；2 壓氣機(jī)充壓；3 將傳感器、電荷放大器、波形存儲(chǔ)器、計(jì)算機(jī)等連接好，檢查電荷放大器和示波器設(shè)置是否正確（見上表），可根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整；注意調(diào)整波形存儲(chǔ)器采樣時(shí)間、采樣幅值、觸發(fā)方式、觸發(fā)電平；4 YE5850電荷放大器（工作/復(fù)位）開關(guān)置于工作狀態(tài)， 將示波器置于運(yùn)行（Ready）狀態(tài)，（按儀器右上角（運(yùn)行/停止）按鈕）；5 充氣（先關(guān)閉放氣閥，打開充氣閥直到膜片破，然后關(guān)閉充氣閥，打開放氣閥）；6 觀察波形存儲(chǔ)器記錄的波形。如結(jié)果不理想，調(diào)

4、整儀表設(shè)置后重新開始實(shí)驗(yàn)；7 將示波曲線輸入計(jì)算機(jī)，把壓力曲線數(shù)據(jù)以電子表格格式存儲(chǔ)以供數(shù)據(jù)分析用；使用抓圖軟件把曲線存為圖片。8 從曲線上讀取激波從傳感器位置1運(yùn)動(dòng)到傳感器位置2所用的時(shí)間t 。用以計(jì)算激波速度；讀取傳感器2的輸出電壓值；9 記錄當(dāng)天大氣壓和溫度。本實(shí)驗(yàn)低壓段壓力為1atm，高壓段破膜壓力約為2.5atm。10 整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，按照要求完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。4數(shù)據(jù)處理：（1）顯示測(cè)量的壓力波形自行編寫軟件，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為時(shí)間和壓力值。然后，以時(shí)間為橫坐標(biāo)，壓力為縱坐標(biāo)，將兩條曲線表示出來。并計(jì)算出激波速度Ws和激波馬赫數(shù)Ms。（2）與理論值比較按講義上激波管的計(jì)算公式計(jì)算激波速度和激波馬赫數(shù)。計(jì)算傳感器處理想的壓力波形，并和測(cè)量的曲線比較。（3）與數(shù)值結(jié)果比較（選做）根據(jù)理想一維不定常流方程組，選擇一種差分格式，計(jì)算激波管內(nèi)的壓力分布以及傳感器處的壓力波形。將計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值、理論值比較。5 實(shí)驗(yàn)報(bào)告與討論溫度大氣壓聲速低壓段壓力高壓段（破膜壓力）T=P=a=P1=P4=實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果測(cè)量點(diǎn)間距時(shí)間間隔激波速度激波馬赫數(shù)壓力曲線電壓反射激波后壓力10