노즐 분석: 수렴 및 수렴 전달 노즐에 따른 마하수 및 압력의 변화
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이 데모에서는 테스트 중인 노즐을 통해 고압 공기를 채널하는 압축 공기원으로 구성된 노즐 테스트 장비가 사용되었으며, 그림 5에나와 같이. 유압은 0- 120 psi범위이며 기계식 밸브를 사용하여 제어됩니다. 압력은 외부 센서를 사용하여 측정되지만 노즐의 질량 유량은 노즐 테스트 장비의 배기 직전에 배치된 한 쌍의 로타미터로 측정됩니다.
그림 5. 노즐 테스트 장비. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
1. 수렴 및 수렴 발산 노즐에서 축 압 측정
- 그림 5에표시된 것처럼 노즐 테스트 리그의 중앙에 수렴 노즐을 마운트합니다. 압력 탭에 대한 레이블이 있는 수렴 노즐의 2D 섹션은 그림 6에표시됩니다.
그림 6. 수렴 노즐의 기하학. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
- 10개의 정적 압력 포트와 침체 압력 포트를 유연한 고압 PVC 튜브를 사용하여 압력 측정 시스템에 연결합니다.
- 압력 측정 시스템을 그래픽 소프트웨어 인터페이스에 연결하여 실시간 압력 데이터 판독을 합니다.
- 0/무유 조건 읽기를 가져 가라.
- 기계식 유량 제어 밸브를 열어 기류를 시작합니다.
- 0.9의 역압비(pB/pO)를얻기 위해 유량을 조정하기 위해 밸브를 회전한다. 수렴 및 수렴 분기 노즐 모두에 대한 역압력은 포트 10에서 판독되는 압력 데이터에 해당합니다.
- 표 1에 해당하는 데이터를 기록합니다.
- 각 설정에 대해 pB/pO = 0.1 반복 단계 7까지 0.1 단계의 역압 비율을 줄입니다. 또한, pB/pO = 0.5283에 대해 7단계를 반복하여 이론적으로 질식된 유동 조건에서 유동 데이터를 캡처합니다.
- 수렴 노즐을 수렴 발산 노즐로 바꾸고 1.2 - 1.8 단계를 반복합니다. 압력 탭에 대한 레이블이 있는 수렴 노즐의 2D 섹션은 그림 7에표시됩니다.
- 테스트가 완료되면 모든 시스템을 분리하고 노즐 테스트 장비를 해체합니다.
그림 7. 수렴 발산 노즐의 형상. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.
표 1. 노즐 실험을 위해 수집된 데이터입니다.
| 탭 번호 | 탭의 축 위치(에서) | 노즐 영역 비율(A/Ai) |
P정적 (psi) |
Po (psi) |
미사 유량 (슬러그/s) |
Patm (psi) |
To (°F) |
| 그림 6/7 | 표 2 | 표 2 | 게이지 압력 | 계기 압력 |
로타미터 | 게이지 압력 | 온도 센서 |
표 2. 노즐 지오메트리 데이터.
| 탭 번호 | 수렴 노즐 | 수렴-발산 노즐 | ||
| 탭의 축 위치(에서) | 노즐 영역 비율(A/Ai) | 탭의 축 위치(에서) | 노즐 영역 비율(A/Ai) | |
| 1 | 0 | 60.14 | 0 | 60.14 |
| 2 | 1 | 51.379 | 4.5 | 6.093 |
| 3 | 2 | 35.914 | 6.5 | 1 |
| 4 | 3 | 23.218 | 6.9075 | 1.053 |
| 5 | 4 | 13.275 | 7.3795 | 1.222 |
| 6 | 5 | 6.094 | 7.8515 | 1.403 |
| 7 | 5.5 | 3.54 | 8.3235 | 1.595 |
| 8 | 6 | 1.672 | 8.7955 | 1.802 |
| 9 | 6.5 | 1 | 9.2675 | 2.02 |
| 10 | 7 | 60.041 | 9.5 | 60.041 |
이 동영상의 챕터
0:01
개념
3:48
수렴 및 수렴-발산 노즐의 축방향 압력 측정
6:28
결과
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