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1、喷管特性实验报告精编WORD 版实验题目：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=你而得：空=仙2_1#A （ c马赫数M=c/a显然，
2、要使喷管中气流加速，当时，喷管应为渐缩型（dAO）:当气流M1时, 喷管应为渐扩型（dA0） o2. 气体流动的临界概念喷管中气流的特征是dp0, dv0,三者之间互相制约。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丄冃临界压力比（ K + 1丿,对于空气，？二0528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，通过喷管的气体流式中:量便达到了最大值，或成临界流量。可山下式确定:1 2K22P1#K + 1K + 1,max = minAmm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
3、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儿何条件（dAO）的限制。有式（4）可知：气体流速只能等于或低于 音速（CS“）；出口截面的压力只能高于或等于临界压力（$二尺）；通过喷管的流量只 能等于或小于最大流量（加=%疵）。（2）缩放喷管缩放喷管的喉部dA二0,因而气流可达到音速（c二a）；扩大段dA0,出口截面处的流 速可超音速（ca）,其压力可低于临界压力（P2Pc）,但因喉部儿何尺寸的限制，其流 量的最大值仍为最大流量（叽和）。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:1.实验段（喷管）；2.孔板;751.管道
4、;5.测量喷管各截面压力的压力实验步骤: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广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23mm）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
5、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2030mmHg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；23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：数据记录（C）-、渐缩喷管大气压0.1MP&压力分布J压位置mm孔板流量计 压降？H mm
6、3691215182124背压h左h右MPa0. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 000. 02376.9615.915152025405570950. 000. 000. 000. 000. 000. 000.010.010. 05306.5688.025304050709535700. 000. 000. 000. 000. 000.010.010.010. 08305.0690.03035455075003065测压位置孔板流量计2730354045505560、压降？H mmmm背压h左h右MPa0.010.010. 020.010.010.010
7、.010.010. 02376.9615.910400075757575750. 05306.5688.00. 020. 020. 040. 040. 040. 040. 040. 0400753030303030300. 020. 030. 060. 060. 060. 060. 060. 060. 08305.0690.00565152530303030流量曲线背压NIPa孔板流量计压降0.010. 020. 030. 040. 050. 060. 070. 080. 09H 左 mmH20432037703390315030603050305030503050H 右 mmH2055906
8、1506530678068806890689068906890二.缩放喷管压力分布测压位置孔板流量计 压降？H cm3691215182124背压h左h右mmHg15067. 7535. 2524022020519218217516916245069.7033. 3047650552154054451550549265069.6033. 40510542555571592600610625pg压位置mm孔板莎压降?壬量计H cm2730354045505560背压h左h右mmHg15067. 7535. 2515214414414414414414414445069. 7033. 304804
9、5745545545545545545565069.6033. 40638656645660648655655655流量曲线mmHg孔板流量计压降306090120150180210240270300H 左 mmH2055. 5060.0063.6066.6068.7069.6069.6069.6069.6069. 60H 右 mmH2047. 5043.039.436.434.233. 333. 333.333.333.30000000001. 绘制不同工况下喷管内的压力分布曲线P/P1X,并作讨论；渐缩喷管缩放喷管：2. 绘制流量曲线，并分析特征渐缩喷管：缩放喷管：实验注意：测量前将负压和压差电位器进行调整，使负压和压差直流输出信号为零测量喷管压力变化悄况时，应使&和b间电压保持在8. 7伏，使c和d间电压保持在1.3 伏。摇动手轮使探针测压孔对准喷管入口零处（指针对准标板零刻度即可），并使位移信号电 压输出为0伏，如果不为0伏则调整稳压器微调e使之为0伏，然后再摇动手轮使探针测 压孔对准喷管出口处（指针对准坐标刻度33mm处即可），并使位移信号电压输出为3. 5 伏，如果不是3. 5伏，则调整稳压微调f使之为3.5伏（0伏和3. 5伏要反复多次才能调好）。
