工程热力学喷管实验报告

工程热力学喷管实验报告 工程热力学喷管特性实验 评分 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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ;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M1时，喷管应为渐缩型(dA0);当气流M1时， 喷管应为渐扩型(dA0)。 2(气体流动的临界概念 喷管中气流的特征是dp0，dc0，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 ?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?P ?m??max?AmiK?1?V1?K?1? 式中: Amin—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(dA0)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 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 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: 。(数据记录C) 一、渐缩喷管 大气压0.1MPa 流量曲线 二、缩放喷管 1.绘制不同工况下喷管内的压力分布曲线P/P1,X，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: 篇二:同济大学工程热力学实验报告 工 程 热 力 学 实 验 指 导 书 许思传 同济大学汽车学院 二?一二年三月 实验?:喷管中气体流动特性实 验 ........................................................................................... 543 一、实验目 的 ........................................................................................................................... 3 二、实验原 理 ........................................................................................................................... 3 三、实验装 置 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 四、实验步 骤 ........................................................................................................................... 3 实验?:空气比定压热容测定实 验 ............................................................. 错误～未定义书签。 一(实验目 的 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 二. 实验装置和原 理 .......................................................................... 错误～未定义书 签。 三.实验步骤和数据处 理 ........................................................................ 错误～未定义书 签。 四(注意事 项 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 实验?:真空条件下水蒸汽饱和蒸汽压及汽化潜热 的测定实验 ............................................... 9 一(实验目 的 ........................................................................................................................... 9 二(实验装 置 ........................................................................................................................... 9 三(实验步 骤 ......................................................................................................................... 10 四(数据记录及计算结 果 ..................................................................................................... 10 五、注意事 项 ......................................................................................................................... 11 实验?:二氧化碳p―v―T关系的观察和测 定 .......................................... 错误～未定义书签。 一(实验目的 ................................................. ........................................ 错误～未定义书签。 二(实验原 理 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 三(实验装 置 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 四(实验步 骤 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 五、实验数据的整 理 ............................................................................. 错误～未定义 书签。 六、实验报 告 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 七、注意事 项 ......................................................................................... 错误～ 未定义书签。 实验?:可视性饱和蒸汽温度和压力关系实 验 ......................................................................... 18 一(实验目 的 ......................................................................................................................... 18 二(实验装 置 ......................................................................................................................... 18 三(实验方法与步 骤 ............................................................................................................. 18 四(实验结果整 理 .................................................................................................... ............. 19 五(注意事 项 ......................................................................................................................... 19 实验?:空气绝热指数测定实 验 ................................................................................................. 21 一(实验目 的 ......................................................................................................................... 21 二(实验装置及测试原 理 ..................................................................................................... 21 三(实验方法及实验步 骤 ..................................................................................................... 22 四、实验数据处 理 ................................................................................................................. 22 五(测试结果分 析 ................................................................................................................. 24 六(注意事 项 ......................................................................................................................... 24 实验?:喷管中气体流动特性实验 一、实验目的 1.通过演示渐缩、缩放形喷管，观察气流随背压变化而引起的压 力和流量变化，绘制喷管各截面压力—轴向位移曲线和流量—背 压曲线。 2通过观察渐缩和缩放喷管中膨胀不足和过度膨胀现象，进一部了解工作条件对喷管流动过程的影响。 3学习热工仪表的使用方法。 二、实验原理 本实验装置利用真空泵吸气，造成喷管内各个截面及其背压都具有一定的真空度，实现空气在喷管中流动。 通过改变背压，引起喷管中气流的压力和流量发生变化，用函数记录仪绘制出实验曲线，借以达到直观的效果。 三、实验步骤 通过渐缩喷管试验台，绘制压力—位移曲线及流量—背压曲线。 (1)打开真空泵阀门，打开冷却水，转动手轮，使测压针位于喷管进口位置，开启真空泵。 (2)通过真空泵阀门调调节背压(该值由背压真空表读出)，使其大于、等于及小于临界压力。 (3)转动手轮，在不同工况下将探针从喷管进口逐步移到喷管之外一段距离，可得如图1-2所示的压力曲线。 这组曲线表明，渐缩喷管内任何截面上的压力都不会低于临界压力。当背压低于临界压力时，气流在喷管外发生突然膨胀，压力降低到背压。 (4)调节背压，使P1,1开始逐渐降低，流量相应自零开始逐渐增大。当Pb/Pb/p1=Pcr/p1时，流量达最大值。以后再继续降低时，流量保持不变。这说明气流在喷管中达到了最大流量，见 图1-3。 四、实验数据 五(Matlab拟合曲线 渐缩喷管压力曲线 由于流量只有3组数据，无法很好的拟合出喷管的流量曲线，理论曲线如下图 六(实验注意事项 1.在关闭真空泵之前，务必先关闭真空泵阀门，以免冷却水倒灌入真空罐。 0.528 实验?:空气定压比热容测定实验 一(实验目的 1了解空气定压比热容装置的工作原理 2.掌握由基本数据计算出定压比热容值和求得定压比热容 计算公式 六西格玛计算公式下载结构力学静力计算公式下载重复性计算公式下载六西格玛计算公式下载年假计算公式 的方法 3熟悉本实验中测温、测压、测相对湿度、以及测流量的方法。 4分析本实验产生的原因及减少误差的可能途径。 二. 实验装置和原理 本装置由风机、流量计、比热仪主体、调压器及功率表等四部分组成，如图2-1所示。比热仪主体如图2-2所示:1—多层杜瓦瓶，2—电加热器，3—均流网，4—绝缘垫，5—旋流片，6—混流网，7—出口温度计。 实验时，被测空气由风机经流量计送入比热仪主体，经加热、 均流、旋流、混流后流出。在此过程中，分别测定气体在流量计出口处的干、湿球温度(ta,tv)(可利用大气干湿球温度代替);气体流经比热仪主体的进出口温度(t1,t2);气体的体积流量(V);电热器的输入功率(W);以及实验时相应的大气压力(Pb)和流量计出口处表压力(pg)。有了这些数据，并查用相应的物性参数，即可计算出被测气体的定压比热容(cP)。 气体的流量由节流阀控制，气体出口温度由输入电热器的功率来调节。 篇三:工程热力学实验报告