实验题目：喷管特性实验实验目的：验证并进一步加深对喷管中气流基本规律的理解，建立临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的概念；比较熟练地掌握用热工仪表测量压力（负压）、压差 及流量的方法；明确渐缩喷管出口处的压力不可能低于临界压力，流速不可能高于音速，流 量不可能大于最大流量；明确缩放喷管中的压力可以低于临界压力，流速可高于当地音速， 而流量不可能大于最大流量；对喷管中气流的实际复杂过程有所了解，能定性解释激波产生 的原因实验原理：1.喷管中气流的基本原理由连续方程、能量方程和状态方程结合声速公式a?kpv得：da?2?dc??m?1??c 马赫数m=c/a a?显然，要使喷管中气流加速，当m<1时，喷管应为渐缩型（da<0）；当气流m>1 时，喷管应为渐扩型（da>0）2.气体流动的临界概念喷管中气流的特征是dp<0，dc>0，dv>0，三者之间互相制约当某一截面的 速度达到当地音速时，气流处于从亚音速变为超音速的转折点，通常称为临界状态k?2?k?1????k?1??临界压力比，对于空气，?=0.528当渐缩喷管出口处气流速度达到音速或缩放喷管喉部达到音速时，通过喷管的气体流量 便达到了最大值，或成临界流量。
可由下式确定： 2k?2?k?1p?m?a???maxmik?1?k?1?v1式中：amin一最小截面积（对于渐缩喷管即为出口处的流通截面积；对于缩放喷管即为喉部的 面积本实验台的两种喷管最小截面积均为11.44）3.气体在喷管中的流动（1）渐缩 喷管渐缩喷管因受几何条件（da<0）的限制有式（4）可知：气体流速只能等于或低于 音速（c?a）；出口截面的压力只能高于或等于临界压力（p2?pc）；通过喷管的流量只能等于 或小于最大流量（m?mmax）2）缩放喷管缩放喷管的喉部da=0，因而气流可达到音速（c=a）；扩大段da>0，出口截面处的流 速可超音速（c>a），其压力可低于临界压力（p2<pc），但因喉部几何尺寸的限制，其 流量的最大值仍为最大流量（mmax）气流在扩大段能做完全膨胀，这时出口截面处的压力称为 设计压力（pd）实验装置：图2喷管实验装置系统1.实验段（喷管）； 2.孔板； 3.探针移动机构；4.孔板压差计 5.调节阀； 6.真空泵；7.风道入口； 8.背压真空表； 9.探针连通的真空表；10.稳压罐 11.调节阀 12.实验台支架图1探针测压简图1.管道； 5.测量喷管各截面压力的压力表；2.喷管；6.测量喷管入口压力的压力表；3.探针； 7.测量喷管排气管道中压力（背压）的压力表4.测压孔；实验步骤：一、装上所需的喷管，用“坐标校准器”调好“位移坐标板”的基准位置。
二、打开罐 前的调节阀，将真空泵的飞轮盘车旋1~2转，一切正常后，全开罐后调节阀，打开冷却水阀 门然后启动真空泵三、 测量轴向压力分布（1） 用罐前调节阀调节背压至一定值（见真空表读数），并记下该数值2） 转动手轮，使测压探针向出口方向移动每移动一定距离（一般约2〜3mm）便停 顿一下，记下该测点的坐标位置及相应的压力值，一直测至喷管出口之处于是便得到一条 在这一背压下喷管的压力分布曲线3） 若要做若干条压力分布曲线，只要改变其背压值并重复步骤（1）〜（2）即可四、 流量曲线测试（1） 把测压探针的引压孔移至出口截面之外，打开罐后调节阀，并关闭罐前调节阀，启 动真空泵2） 用罐前调节阀调背压，每变化20〜30mmhg便停顿一下，同时将背压值和u型管压 差计的读数记下来当背压升到某一值时，u型管压差计的液柱便不再变化（即流量已达到了 最大值）此后尽管不断地降低背压，但u型管压差计的液柱仍保持不变，这时，再测2~3 点至此，流量测量即可结束五、 打开罐前调节阀，关闭罐后的调节阀，让真空罐充气；2—3分钟后停闭真空泵，立 即打开罐后调节阀，让真空泵充气（防止回油）；最后关闭冷却水阀门实验处理：。