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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验名称气体紊动射流实验 姓名：杨婷学号：班级：环83 实验日期：2010.12.17一、 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： uum=1-yy01.52式中： u：测点流速； um：量测断面轴心最大流速；y：测点距轴心的距离； y0：射流半宽度。 y0可按下式估算： y0=R0+xtan（适用于圆射流） 或 y0=b02+xtan（适用于扁射流） 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；射流扩散角。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
2、为：u=2g(sglN+ag)式中：空气密度a；酒精密度s；微压计斜管中液柱长度l；毕托管修正系数；微压计修正系数；N=n0.81；微压计常数因子n。二、 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
3、测量标尺，毕托管和微压计相连，以测定各断面的流速分布。三、 实验目的1. 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。 2. 掌握毕托管和微压计的测速原理和方法。 四、 实验步骤1. 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。 2. 用定位块和毕托管定出喷嘴中心坐标。 3. 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。 4. 接通电源，
4、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。 5. 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。 6. 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。 五、 实验记录有关常数空气温度 t=23.0 空气密度 a=1.191kg/m2大气压 pa汞g=758mm 酒精密度 =81
5、0kg/m2喷嘴半径 R0=15mm 毕托管的修正系数 =0.99射流扩散角 10.5 微压计的修正系数 =0微压计的常数因子 n=0.6计算断面2处 y0=R0+xtan=1.5+15tan10.5=4.28cm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)yy0uum101.5114.884-1.211433.23 -0.80 1.01 215.284-0.811232.94 -0.53 1.00 31
6、5.684-0.411232.94 -0.27 1.00 416.084011232.94 0.00 1.00 516.484+0.411232.94 0.27 1.00 616.884+0.811333.09 0.53 1.00 717.284+1.211232.94 0.80 1.00 2154.28111.804-4.2800.00 -2.85 0.00 212.424-3.6600.00 -2.44 0.00 313.034-3.051.53.81 -2.03 0.12 413.644-2.44109.84 -1.63 0.30 514.254-1.832716.17 -1.22 0.
7、50 614.864-1.226024.11 -0.81 0.75 715.474-0.619930.97 -0.41 0.96 816.084010832.35 0.00 1.00 916.6940.619630.50 0.41 0.94 1017.3041.226424.90 0.81 0.77 1117.9141.833217.61 1.22 0.54 1218.5242.441311.22 1.63 0.35 1319.1343.0535.39 2.03 0.17 1419.7443.660.82.78 2.44 0.09 1520.3644.2800.00 2.85 0.00 六、
8、实验结果1. 计算测点流速取断面x=0cm处，测点3，l=112.0mm：u=2g(sglN+ag)=0.9929.81(8109.810.1120.60.81+01.1919.81)=32.94m/s取断面x=15cm，测点11，l=32.0mm：u=2g(sglN+ag)=0.9929.81(8109.810.0320.60.81+01.1919.81)=17.61m/s2. 绘制二个测量断面的流速分布图（1）断面x=0cm处流速分布图（2）断面x=15cm流速分布图3.主体段断面uum-yy0分布图（1）按实验数据绘制uum-yy0分布图（2）按半经验公式绘制uum-yy0分布图（3）说明两者趋势一致，符合较好，说明实验数据误差小。七、 分析思考问题1. 无量纲流速分布半经验公式能否运用于射流起始段？答：不能。因射流起始端未受混掺影响，各点仍保持原出口流速不变，断面流速分布不符合高斯正态分布，故不能使用无量纲流速分布半经验公式。专心-专注-专业