中小喉徑音速噴嘴臨界背壓比的研究

1、中小喉徑音速噴嘴臨界背壓比的研究李春輝王池中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院熱工所流量室，北京，100013Email:wangch@nim.摘要摘要：本文對(duì)擴(kuò)散角為2.5、4.0和6.0，喉徑分別為2mm、5mm和10mm共9塊噴嘴進(jìn)行了臨界背壓比的試驗(yàn)測(cè)量。試驗(yàn)結(jié)果表明，喉徑為2mm和5mm噴嘴的臨界背壓比較設(shè)計(jì)值及經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果都要低，而喉徑為10mm噴嘴的試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)值及經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算結(jié)果相當(dāng)。在試驗(yàn)測(cè)量的基礎(chǔ)上，本文應(yīng)用模擬計(jì)算的方法對(duì)

2、試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，噴嘴入口段幾何形狀與理想輪廓的差異很可能是造成臨界背壓比降低的重要原因。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：噴嘴，臨界背壓比，試驗(yàn)，數(shù)值模擬1前言前言噴嘴(本文指具有圓環(huán)形喉部的臨界流文丘利噴嘴)作為一種氣體流量計(jì)，因無(wú)可動(dòng)部件、準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)，在氣體流量計(jì)量領(lǐng)域內(nèi)，經(jīng)常被用來(lái)作為傳遞標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)表。目前，我國(guó)使用噴嘴作為標(biāo)準(zhǔn)表的氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置已達(dá)幾十套，每年量傳的氣體流量計(jì)超過(guò)幾十萬(wàn)臺(tái)。ddindout圖1噴嘴輪廓?TSBA

3、Cyx徑為2mm、5mm和10mm。考慮到加工偏差，在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院長(zhǎng)度所精密測(cè)量試驗(yàn)室，對(duì)9塊噴嘴的喉徑進(jìn)行了測(cè)量。9塊噴嘴的實(shí)際喉徑尺寸如表1所示，測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定為()。m?52?k表1試驗(yàn)用噴嘴喉徑擴(kuò)散角喉徑(mm)喉徑(mm)喉徑(mm)2.52.0215.02410.0184.02.0325.02410.0206.02.0425.01510.0212.1試驗(yàn)裝置及環(huán)境條件試驗(yàn)裝置及環(huán)境條件喉徑為2mm、5mm各3個(gè)不

4、同規(guī)則的噴嘴，臨界背壓比的測(cè)量在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院的pVTt法氣體流量基準(zhǔn)裝置上進(jìn)行。而喉徑為10mm的3塊噴嘴，臨界背壓比的測(cè)量在浙江余姚銀環(huán)流量?jī)x錶有限公司的音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置上進(jìn)行，試驗(yàn)中利用一塊渦街流量計(jì)作為核查表。為了驗(yàn)證結(jié)果，對(duì)擴(kuò)散角為2.5的噴嘴在pVTt法裝置上進(jìn)行了驗(yàn)證性試驗(yàn)。pVTt法氣體流量基準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定為0.05%(k＝2)，浙江余姚銀環(huán)流量?jī)x錶有限公司的音速噴嘴法氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的擴(kuò)展不確定為0.