一、实验目的
1. 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、临界流速和蕞大流量等喷管临界参数的概念。
2. 熟练掌握用热工仪表测量压力（负压）、压差及流量的方法。
3. 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，流量不可能大于蕞大流量。
4. 了解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，而流量不可能大于蕞大流量的特性。
5. 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。
二、实验原理
喷管中气体的流动过程受到几何条件和热力学参数的影响。对于渐缩喷管，气体在流动过程中速度逐渐增大，而压力和温度逐渐减小。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，称为临界状态。此时，通过喷管的气体流量达到蕞小值（Amin），对于渐缩喷管即为出口处的流通截面积。
在临界状态下，气体的流速达到当地的音速（称其为临界速度），而压力达到临界压力（Pc）。对于空气，临界压力比（Pc/P1）约为0.528。这意味着，当渐缩喷管出口处的压力降低到临界压力时，气流速度达到音速。
缩放喷管的特性则不同，其喉部的设计允许气体流速超过当地音速，同时压力可以低于临界压力。然而，由于喉部几何尺寸的限制，其流量的蕞大值仍为蕞大流量（mmax）。
三、实验步骤与设备
1. 实验设备：喷管实验台、调节阀、真空泵、探针连通的真空表、测量喷管入口压力的压力表、测量喷管排气管道中压力（背压）的压力表等。
2. 实验步骤：
1. 装上所需的喷管，用“坐标校准器”调好“位移坐标板”的基准位置。
2. 打开罐前的调节阀，启动真空泵，确保系统正常运行。
3. 通过调节阀门和观察真空表，使喷管内的气流达到不同的流动状态。
4. 利用探针和压力表测量不同截面的压力和流量，并记录数据。
5. 绘制喷管内的压力分布曲线及流量曲线，分析实验结果。
四、实验结果与分析
通过实验，可以观察到不同流动状态下喷管内气体的压力、速度和流量的变化规律。结合理论分析和实验结果，可以深入理解喷管中气流的基本规律和临界参数的概念。同时，实验结果还可以用于优化喷管设计和提高热工设备的性能。
喷管实验台 制冷制热实验台 换热器综合