文档介绍：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，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<l时，喷管应为渐缩型（da &lt ;0）；当气流m>l 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?l??临界压力比
，对于空气， ?= 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—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。）。 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.
7. 风道入口；
稳压罐
图 1 探针测压简图
1. 管道；
5. 调节阀； 6. 真空泵；
8. 背压真空表； 9. 探针连通的真空表；10.
11. 调节阀 12. 实验台支架
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