噴管特性實(shí)驗(yàn)之實(shí)驗(yàn)報(bào)告

PAGEPAGE4噴管特性實(shí)驗(yàn)之實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)題目：噴管特性實(shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．驗(yàn)證并進(jìn)一步加深對(duì)噴管中氣流基本規(guī)律的理解，建立臨界壓力、臨界流速和最大流量等噴管臨界參數(shù)的概念2．比較熟練地掌握用熱工儀表測(cè)量壓力（負(fù)壓）、壓差及流量的方法3．明確漸縮噴管出口處的壓力不可能低于臨界壓力，流速不可能高于音速，流量不可能大于最大流量4．明確縮放噴管中的壓力可以低于臨界壓力，流速可高于當(dāng)?shù)匾羲?，而流量不可能大于最大流?．對(duì)噴管中氣流的實(shí)際復(fù)雜過(guò)程有所了解，能定性解釋激波產(chǎn)生的原因三、實(shí)驗(yàn)原理1．噴管理想流量的確定臨界壓力Pc。臨界壓力與噴管入口壓力P1之比稱(chēng)之為臨界壓力比：。經(jīng)推導(dǎo)得到：（5）對(duì)于空氣，=0.528（6）式中：Amin—最小截面積（對(duì)于漸縮噴管即為出口處的流通截面積；對(duì)于縮放噴管即為喉部的截面積。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的兩種噴管最小截面積均為11.44mm2）。由于噴管前裝有孔板流量計(jì)，氣流有壓力損失。本實(shí)驗(yàn)裝置的壓力損失為U型管壓差計(jì)讀數(shù)（P）的97%。因此，噴管入口壓力為：2．噴管實(shí)際流量的確定噴管中的空氣流量是通過(guò)噴管前的孔板流量計(jì)來(lái)確定的，計(jì)算公式為：（Kg/s）（10）式中：—流束膨脹系數(shù)；—?dú)鈶B(tài)修正系數(shù)；—幾何修正系數(shù)（約等于1.0）Ta—室溫（℃）P—U型管壓差計(jì)讀數(shù)（mmH2O）Pa—大氣壓力（mbar）四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理一、漸縮噴管大氣壓_760__mmHg表1.壓力分布測(cè)壓位置mm背壓(表壓)-kPa孔板流量計(jì)壓降HcmH2O36912151821242730354045505560h左h右104315590.50.61.21.52.23.04.05.06.07.68.28.38.38.38.48.4403166772.53.05.06.08.211.014.018.022.538.535.035.034.934.934.934.9803056893.03.54.86.69.012.815.519.024.538.565.463.463.463.463.463.4表2.流量曲線背壓-kPa孔板流量計(jì)壓降0.000.501.001.502.002.503.003.504.00H左cmH2O491459431401378357340326316H右cmH2O496530559590614635652666676背壓-kPa孔板流量計(jì)壓降4.505.005.506.006.507.007.508.008.50H左cmH2O310306305305305304304304305H右cmH2O683687688688688689688689689二、縮放噴管表3.壓力分布測(cè)壓位置mm背壓(-Pa)孔板壓降HcmH2O36912151821242730354045505560150329245225209197187180173165156148147147146146145145450363479488512535545515497487475455454454454454454454650363509518540563578590600615619597602607606605607606表4.流量曲線背壓(-Pa)306090120150180210240270300孔板壓降差mmH2O98161229285325353363365365365表5.根據(jù)條件計(jì)算的噴管最大流量孔板壓降差mmH2O98161229285325353363365365365理想最大流量（g/s）2.722.712.712.702.692.692.692.692.692.69實(shí)際最大流量（g/s）1.371.762.092.342.492.602.642.642.642.64由計(jì)算結(jié)果可知，實(shí)際最大流量總是比相應(yīng)的理想最大流量要小，這是空氣有粘性的表現(xiàn)。同時(shí)還可以看出，流量越大時(shí)，實(shí)際值與理想值的偏差越小，說(shuō)明此時(shí)粘性的影響變小了。由圖1可以看出，對(duì)漸縮噴管而言，在一定的流量（背壓）下，隨著軸向距離的增大，管內(nèi)壓強(qiáng)逐漸降低，在噴管之后壓力保持不變。并且，在噴管出口壓力有明顯地降低，流量越大（背壓越?。瑝航翟矫黠@，之后回升后維持穩(wěn)定?？赡茉蚴窃诔隹谔幱捎诮孛娣e突變，產(chǎn)生了膨脹波，因此流量越大，壓降越明顯。由圖2可以看出，當(dāng)背壓比較小時(shí)，流量不隨背壓而變化。當(dāng)背壓比較大時(shí)，流量隨背壓增大而減小，直至背壓等于進(jìn)口壓力流量減為零。可以預(yù)見(jiàn)，當(dāng)背壓再次增大時(shí)，流量將為負(fù)值，即流動(dòng)方向?yàn)閺某隹诹飨蛉肟?。從圖3可以看出，曲線1壓力隨軸向距離x增大而增大，直到管外保持恒定。此時(shí)背壓與入口壓力之差較小，最可能的原因是由于空氣的粘性使氣流減速，因而壓力不斷降低。曲線2為亞聲速工況，在最小截面之前壓力漸降，之后氣體膨脹壓力升高。曲線3為超聲速工況，最小截面之后因流速等于聲速，流速繼續(xù)增大，壓力繼續(xù)降低。又因?yàn)槠涑隹谔帀?/p>