Московский авиационный институт (государственный технический университет)
"МАИ"
 |
Кафедра 201
Лабораторная работа
"Теоретическое и экспериментальное исследование
турбулентной газовой струи"
Цель работы - получение экспериментальных и теоретических зависимостей 
, 
, 
и 
, сопоставление этих зависимостей между собой.
Схема установки
| 1 – сопло, 2 – выравнивающий участок, 3 – иллюминатор камеры сгорания, 4 – камера сгорания, 5 – горелка с форсункой, 6 – вентилятор, 7 – запальный блок, 8 – насадок полного давления, 9 – каретка, 10 – термопара, 11 – усилитель электрического сигнала, 12, 14 – аналого-цифровые преобразователи, 13 – датчик давления, 15 – компьютер |
Краткая методика проведения эксперимента
1. Включаются вентилятор 6 и запускается камера сгорания 4.
2. С помощью каретки 9 насадок полного давления 8 и термопара 10 устанавливаются в сечении струи, расположенном на расстоянии 2 мм от среза сопла.
4. Включается механизм горизонтального перемещения каретки. Через определенные промежутки времени компьютер фиксирует показания датчиков давления, перемещения и термопары.
5. С помощью каретки насадок полного давления и термопара перемещаются вертикально в следующее сечение струи и устанавливаются так, чтобы они находились вне струи и при перемещении в горизонтальном направлении проходили через центр сечения струи.
6. Включается горизонтальное перемещение каретки и с помощью компьютера в этом сечении регистрируются координаты и показания датчика давления и термопары.
7. Пункты 5 и 6 повторяются для остальных сечений струи.
Алгоритм проведения расчетов
Расчет параметров газа в поперечных сечениях струи
1. Рассчитывается безразмерная координата h = r/Rгр
2. Определяется безразмерная избыточная температура
3. Рассчитывается плотность газа 
[кг/м3]
4. Определяется скорость газа 
[м/с]
5. Рассчитывается безразмерная скорость 
6. Вычисляется значение 
.
Расчет параметров газа вдоль оси струи
1. Рассчитывается избыточная температура 
2. Определяется температура газа на оси струи: Тm = (DТm + Тн) [K].
3. Рассчитывается плотность газа на оси струи 
[кг/м3].
4. Определяется скорость газа на оси струи 
[м/с]
5. Вычисляется 
6. Для сечений со второго по шестое определяется коэффициент 
.
Теоретические расчеты
Расчет параметров газа в поперечных сечениях струи
Для каждого значения h 
и 
.
Расчет параметров газа вдоль оси струи
1. Определяется 
,
2. Рассчитываются значения безразмерной избыточной температуры на оси струи 
.
Изменение параметров газа вдоль оси струи
№ п/п | Эксперимент | Теория | |||||||||
|
|
| (р*-р)m | Тm | rm | um |
| KTэксп |
|
| |
- | К | - | Па | К | кг/м3 | м/с | - | - | - | - | |
1 | |||||||||||
2 | |||||||||||
3 | |||||||||||
4 | |||||||||||
5 | |||||||||||
6 |
Изменение параметров газа в поперечном сечении струи 
_______
№ п/п | Эксперимент | Теория | ||||||||||
r | DT= =T-Tн | р*- р | h= =у/Rгр |
| Т | r | u |
| Prт. эксп |
|
| |
мм | К | Па | - | - | К | кг/м3 | м/с | - | - | - | - | |
Группа ________________________ Работу принял
Студент _______________________ _________________________
" _____ " ________________ 200 г.
