喷管性能实验
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验台是采用锥形入口孔板流量计来测量喷管的实际流量。根 据孔板流量计上所显示的压差，求得流量与压差的关系式：
三、实验设备
1．喷管实验装置
图1 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
喷管特性实验
一、实验目的
1. 验证并进一步加深气流在喷管中流动的基本规律 的理解；
2. 了解气流在喷管流动中的压力、流量的变化规律 及测试方法；
3. 加深对临界状态基本概念的理解。
二、实验原理
1．喷管中气体流动的基本规律 根据气体在喷管中作一元稳定等熵流动的特点，
得出气体在变截面管道中气流速度W、密度ρ、压力 P的变化与截面A的变化及马赫数Ma的大小有关。
三、实验原理
2．探针测压实验装置
图2 探针测压简图 1. 管道；2. 喷管；3.探针；4.测压孔；5. 测量喷管各截面压力的压力 表； 6.测量喷管入口压力的压力表；7.测量喷管排气管道中压力（背 压）的压力表
四、实验步骤
1、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。 2、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。 3、测量轴向压力分布
四、实验步骤
4、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。 5、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。
二、实验原理
对于空气，k=1.4，代入（2）计算得：
p2 = pc = 0.528 p0
(3)
将（2）代入（1）计算得：
二、实验原理
3．喷管中气体实际流量的计算 由于气流与管壁的摩擦，实际流量是小于理论流量。本实
验台是采用锥形入口孔板流量计来测量喷管的实际流量。根 据孔板流量计上所显示的压差，求得流量与压差的关系式：
（3）要想获得超音速流，必须使亚音速气流先在渐缩喷管中加速。 当气流被加速到Ma=1，即达到临界状态时，就要改用渐扩管，以使气流 继续加速到超音速。
二、实验原理
2．喷管中气体理想流量的计算 由连续方程：
由公式（1）可以看出： 当p2=p0时，m=0; 当p2=0时，m=0。
因此，在0<p2<p0时，流量将存在一最大值。
dA A
M
2
1
dc c
二、实验原理
dA A
M
2
1
dc c
结论：
（1）Ma<1，气体在dA/dx<0的管道（渐缩管）里速度W增加，密度 ρ、压力P降低；在dA/dx>0的管道（渐扩管）里速度W减少，密度ρ、压 力P增大。
（2） Ma>1，情况与亚音速流动的特点相反，气体在渐缩喷管中速 度减少，压力、密度增大；在渐扩喷管中速度增加，密度、压力降低。
二、实验原理
3．喷管中气体实际流量的计算 在实际测量中，由于喷管前装有孔板流量计，将有压力损
失。对本实验台，损失等于压差计读数的97%。则进口压力 P1为：
由于实验台采用的是真空表测压，因此，临界压力Pc在真 空表上的读数Pcˊ（真空度）为：
二、实验原理
3．喷管中气体实际流量的计算 由于气流与管壁的摩擦，实际流量是小于理论流量。本实
五、数据记录与处理
绘制不同工况下喷管内的压力（绝对压力）分布曲线Px/P1～X
五、数据记录与处理
绘制流量曲线△H～ Pb/P1
六、撰写实验报告
（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。
三、实验设备
1．喷管实验装置
图1 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
喷管特性实验
一、实验目的
1. 验证并进一步加深气流在喷管中流动的基本规律 的理解；
2. 了解气流在喷管流动中的压力、流量的变化规律 及测试方法；
3. 加深对临界状态基本概念的理解。
二、实验原理
1．喷管中气体流动的基本规律 根据气体在喷管中作一元稳定等熵流动的特点，
得出气体在变截面管道中气流速度W、密度ρ、压力 P的变化与截面A的变化及马赫数Ma的大小有关。
三、实验原理
2．探针测压实验装置
图2 探针测压简图 1. 管道；2. 喷管；3.探针；4.测压孔；5. 测量喷管各截面压力的压力 表； 6.测量喷管入口压力的压力表；7.测量喷管排气管道中压力（背 压）的压力表
四、实验步骤
1、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。 2、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。 3、测量轴向压力分布
四、实验步骤
4、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。 5、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。
二、实验原理
对于空气，k=1.4，代入（2）计算得：
p2 = pc = 0.528 p0
(3)
将（2）代入（1）计算得：
二、实验原理
3．喷管中气体实际流量的计算 由于气流与管壁的摩擦，实际流量是小于理论流量。本实
验台是采用锥形入口孔板流量计来测量喷管的实际流量。根 据孔板流量计上所显示的压差，求得流量与压差的关系式：
（3）要想获得超音速流，必须使亚音速气流先在渐缩喷管中加速。 当气流被加速到Ma=1，即达到临界状态时，就要改用渐扩管，以使气流 继续加速到超音速。
二、实验原理
2．喷管中气体理想流量的计算 由连续方程：
由公式（1）可以看出： 当p2=p0时，m=0; 当p2=0时，m=0。
因此，在0<p2<p0时，流量将存在一最大值。
dA A
M
2
1
dc c
二、实验原理
dA A
M
2
1
dc c
结论：
（1）Ma<1，气体在dA/dx<0的管道（渐缩管）里速度W增加，密度 ρ、压力P降低；在dA/dx>0的管道（渐扩管）里速度W减少，密度ρ、压 力P增大。
（2） Ma>1，情况与亚音速流动的特点相反，气体在渐缩喷管中速 度减少，压力、密度增大；在渐扩喷管中速度增加，密度、压力降低。
二、实验原理
3．喷管中气体实际流量的计算 在实际测量中，由于喷管前装有孔板流量计，将有压力损
失。对本实验台，损失等于压差计读数的97%。则进口压力 P1为：
由于实验台采用的是真空表测压，因此，临界压力Pc在真 空表上的读数Pcˊ（真空度）为：
二、实验原理
3．喷管中气体实际流量的计算 由于气流与管壁的摩擦，实际流量是小于理论流量。本实
五、数据记录与处理
绘制不同工况下喷管内的压力（绝对压力）分布曲线Px/P1～X
五、数据记录与处理
绘制流量曲线△H～ Pb/P1
六、撰写实验报告
（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。