Исследование процесса адиабатного истечения воздуха через суживающееся сопло
Работа из раздела: «
Физика и энергетика»
/
/
Лабораторная работа
Исследование процесса адиабатного истечения воздуха через суживающееся сопло
Назначение работы: Задачей работы является практическое усвоение раздела курса термодинамики, связанного с процессами течения газов.
Описание экспериментальной установки:
|
1. Расходомер. 2. Суживающееся сопло. 3. Регулировочный вентиль. 4. Вакуумный насос. 5. Цифровые вольтметры (Ф-203). 6. Усилители (УП-20). 7. Сильфонные манометры абсолютного давления (МАС-Э1).
|
|
|
Воздух в установку поступает из помещения лаборатории и проходит последовательно через расходомер 1, суживающееся сопло 2, регулировочный вентиль 3, и вакуумным насосом 4 выбрасывается за пределы лаборатории.
Для измерения давления воздуха p2 на выходе из сопла и давления среды PСР, в которую поступает воздух, используются сильфонные манометры абсолютного давления 7, которые давление преобразуют в электрический сигнал. Электрические сигналы подаются соответственно на усилители 6, генерирующее постоянный ток, пропорциональный величине измеряемого давления. Цифровые вольтметры 5, подключенные к внешней цепи усилителей, измеряют падение напряжения на электрических сопротивлениях, которые подобраны так, что цифровые вольтметры 5 показывают абсолютное давление в мм ртутного столба.
Необходимое значение абсолютного давления среды PСР в камере за соплом, куда происходит истечение воздуха, устанавливается с помощью вентиля 3. Учитывая, что гидравлическое сопротивление расходомера 1 и канала трубки, соединяющей его с соплом, ничтожно мало, а скорость воздуха на этом участке не превышает 1 м/с, давление p0 и температуру t0 воздуха на выходе в сопло можно принять равными соответствующим параметрам, измеренным непосредственно в помещении лаборатории. Давление воздуха p0 определяется по показанию цифрового вольтметра 5 при выключенном насосе 4. В этом случае показания вольтметров должны соответствовать барометрическому давлению в, мм рт. ст.
Журнал наблюдений
|
№ опыта
|
Абсолютное давление, мм рт. ст.
|
,
|
Время перемещения стрелки расходометра на 30 делений , с
|
|
Действительный расход воздуха
|
|
|
|
|
|
|
|
,
|
,
|
|
|
1
|
738.8
|
738.4
|
24.7
|
316
|
0.999
|
|
|
|
|
2
|
714.9
|
715.1
|
|
258.5
|
0.968
|
|
|
|
|
3
|
698.5
|
699.2
|
|
202.6
|
0.946
|
|
|
|
|
4
|
678.8
|
680.2
|
|
164.7
|
0.921
|
0.93
|
0.00017
|
|
|
5
|
657.5
|
659.5
|
|
142.9
|
0.893
|
|
|
|
|
6
|
636.7
|
639.3
|
|
126.4
|
0.865
|
|
|
|
|
7
|
609.3
|
612.6
|
|
119
|
0.829
|
|
|
|
|
8
|
585.2
|
598.3
|
|
110
|
0.81
|
|
|
|
|
9
|
561.9
|
566.3
|
|
104
|
0.766
|
|
|
|
|
10
|
524.3
|
530
|
|
98.7
|
0.717
|
|
|
|
|
11
|
487.5
|
492.1
|
|
91
|
0.666
|
|
|
|
|
12
|
442.8
|
443.5
|
|
88.5
|
0.6
|
|
|
|
|
13
|
408.8
|
400.2
|
|
86
|
0.542
|
|
|
|
|
14
|
397
|
374.6
|
|
86
|
0.507
|
|
|
|
|
давление барометрический адиабатный
