Исследование процесса адиабатного истечения воздуха через суживающееся сопло

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 ?, мм рт. ст.

Журнал наблюдений

№ опытаАбсолютное давление, мм рт. ст., Время перемещения стрелки расходометра на 30 делений , сДействительный расход воздуха, , 1738.8738.424.73160.9992714.9715.1258.50.9683698.5699.2202.60.9464678.8680.2164.70.9210.930.000175657.5659.5142.90.8936636.7639.3126.40.8657609.3612.61190.8298585.2598.31100.819561.9566.31040.76610524.353098.70.71711487.5492.1910.66612442.8443.588.50.613408.8400.2860.54214397374.6860.507давление барометрический адиабатный