1、喷管实验,工程热力学实验一,实验的目的和任务,1、验证并进一步加深对喷管中气流基本规律的理解,牢固树立临界压力、临界流速和最大流量等喷管临界参数的概念。 2、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。 3、重要概念1的理解:应明确在渐缩喷管中,其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。 4、重要概念2的理解:应明确在缩放喷管中,其出口处的压力可以低于临界压力,流速可高于音速,而流量不可能大于最大流量。 5、应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。,喷管的种类,减缩喷管,渐放喷管,试验装置,实验台主要由进气管、孔板流量
2、计、喷管(两种喷管可更换)、测压探针、真空表及其移动机构、真空罐、真空泵和调节阀门等组成(参见附图)。喷管由透明有机玻璃制成,形象直观。(真空泵自备),实验原理,1、喷管中气流的基本规律 (1)、由能量方程: (2)、由连续性方程:,实验步骤,1、装上所需的喷管。 2、打开罐前的调节阀,全开罐后调节阀,打开冷却水阀门,启动真空泵。 3、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),并记录下该值。 (2)、转动手轮,使测压探针向出口方向移动。每移动一定距离便记录该点的坐标位置及相应的压力值,一直测至喷管出口之外。把各个点描绘到坐标纸上,便得到一条在这一背压下喷管的压力
3、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(1)、(2)步骤即可。 4、流量曲线的测绘 (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,关闭罐前调节阀,启动真空泵。 (2)、用罐前调节阀调节背压,每一次改变2030mmHg柱,稳定后记录背压值和U型管差压计的读数。 5、实验结束后的设备操作打开罐前调节阀,关闭罐后调节阀,让真空罐充气;3分钟后停真空泵并立即打开罐后调节阀,让真空泵充气(目的是防止回油)。最后关闭冷却水阀门。,数据的采集与整理,实验报告内容,1、以测压探针孔在喷管中的位置(x) 为横坐标,以为纵坐标,绘制不同工况下的压力分布曲线。2、一压力比为横坐标,流量为纵坐标,绘制流量曲线。3、根据条件,计算喷管最大流量的理论值,且与实验值比较。,实验的思考及知识点回顾,何谓喷管的临界压力,如何确定喷管出口界面压力与背压之间的关系减缩喷管的背压能降到临界压力以下吗,试验示例,