气体紊动射流实验.docx

实验名称 气体紊动射流实验 姓名：杨婷 学号：2008010396 班级：环83 实验日期：2010.12.17 实验原理 气体紊动射流主体段各断面流速分布具有相似性，用无量纲半经验公式表示为： u 式中： u：测点流速； um y：测点距轴心的距离； y0：射流半宽度。 y0可按下式估算： y0= 或 y0=b0 其中，R0喷嘴半径；b0扁形喷嘴半宽度；x自喷嘴出口到实验断面的距离； 各测点流速由毕托管测定，毕托管与酒精微压计相连，测速原理和方法可查阅量测方法库。测点流速计算公式为： u= 式中：空气密度ρa；酒精密度ρs；微压计斜管中液柱长度l；毕托管修正系数φ；微压计修正系数ψ；N=n 实验设备 实验在空气动力学多功能实验装置上进行。该多功能实验台相当于一个小型风洞，它包括风机、稳压箱、收缩段与试验段等。风机提供风源，风量由调节阀调节，气流经风道送入稳压箱，稳压箱下接收缩段，在收缩段进口装设阻尼网以均化气流，出口接各种试验段。实验后的气流从实验台面上的孔口吸入风机，以供循环使用。 圆射流实验在直径为30mm的圆柱形喷嘴和收缩形喷嘴试验段上进行。还配有扁形喷嘴，可进行扁射流实验。喷嘴置于实验台的稳压箱底部，喷嘴右侧安装毕托管和测量标尺，毕托管和微压计相连，以测定各断面的流速分布。 实验目的 通过测定气体紊动射流断面流速分布，了解紊动射流的特性。 掌握毕托管和微压计的测速原理和方法。 实验步骤 调平微压计水平泡，将斜管固定在常数因子n = 0.6处，调斜管内液面到零位。将毕托管总压管接在微压计的“＋”接口，静压管接到倾斜管上。 用定位块和毕托管定出喷嘴中心坐标。 每个实验小组测两个断面的流速分布。一个断面是喷嘴出口断面，测7个点的流速。另一个断面选在主体段，测15个点的流速。中心点两侧的测点数相同。量测前，先计算该断面的射流半宽度 y0值，大致确定测点的位置和间距。 接通电源，将毕托管调到喷嘴出口中心，慢慢开启实验台两测的气流调节阀，使测压管内液面在100mm左右，待气流平稳后开始量测。首先记下射流中心点的标尺坐标和微压计斜管液柱差l值，再测定不同y值处的液柱差值。根据流速分布情况选择合适的测点，记录下每个测点的标尺坐标及相应的液柱差。 再选定一起始段断面，观察该断面内流速分布情况，滑动标尺看压力计读数的变化，可看到势流核区的压力计读数不变，势流核外逐渐减小。 测空气温度和大气压。实验完毕断电停机，检查测压计斜管内液面是否回零。 实验记录 有关常数 空气温度 t=23.0℃ 空气密度 大气压 paρ汞g=758 喷嘴半径 R0=15mm 毕托管的修正系数 射流扩散角 θ≈10.5° 微压计的修正系数 微压计的常数因子 n=0.6 计算断面2处 y0 设备编号：1 喷嘴形式：收缩型 中心点标尺读数：16.084cm 断面号 断面距喷嘴距离 x (cm) 射 流 半 宽yo (cm) 测点号 测点标尺读数 (cm) 测点距轴心距离 y (cm) 微压计读 数 l (mm) 测 点 流 速 u (m/s) y u 1 0 1.5 1 14.884 -1.2 114 33.23 -0.80 1.01 2 15.284 -0.8 112 32.94 -0.53 1.00 3 15.684 -0.4 112 32.94 -0.27 1.00 4 16.084 0 112 32.94 0.00 1.00 5 16.484 +0.4 112 32.94 0.27 1.00 6 16.884 +0.8 113 33.09 0.53 1.00 7 17.284 +1.2 112 32.94 0.80 1.00 2 15 4.28 1 11.804 -4.28 0 0.00 -2.85 0.00 2 12.424 -3.66 0 0.00 -2.44 0.00 3 13.034 -3.05 1.5 3.81 -2.03 0.12 4 13.644 -2.44 10 9.84 -1.63 0.30 5 14.254 -1.83 27 16.17 -1.22 0.50 6 14.864 -1.22 60 24.11 -0.81 0.75 7 15.474 -0.61 99 30.97 -0.41 0.96 8 16.084 0 108 32.35 0.00 1.00 9 16.694 0.61 96 30.50 0.41 0.94 10 17.304 1.