超音速噴管,收斂一擴(kuò)張噴管,超音速噴管是一個(gè)先收斂后擴(kuò)張形的管道。收斂段的出口現(xiàn)在已成為喉部,而出口則在喇叭形擴(kuò)散段的末端。

當(dāng)燃?xì)膺M(jìn)入噴管的收斂段時(shí),燃?xì)馑俣仍黾?靜壓相應(yīng)降低。喉部的燃?xì)馑俣认喈?dāng)于此點(diǎn)音速。

當(dāng)燃?xì)怆x開喉部流人擴(kuò)散段時(shí),速度不斷增加,直到出口為止。這種動(dòng)量進(jìn)一步增加所產(chǎn)生的反作用是作用在噴口內(nèi)壁上的壓力作用力。該力作用于平行于噴管縱軸方向的分力,進(jìn)一步增加了推力。

亞音速收斂部分,超音速擴(kuò)張部分,排氣噴口氣體達(dá)到音速,流過(guò)收斂一擴(kuò)散噴口的燃?xì)饬?

收斂一擴(kuò)張形噴管氣流流動(dòng)狀態(tài),要建立一定馬赫數(shù)的超音速流動(dòng),就必須有一定的管道面積比。

但這僅僅是一個(gè)必要條件。具備該條件后,能否實(shí)現(xiàn)超音速流動(dòng),還要由氣流本身的總壓和一定的反壓條件來(lái)決定。

這時(shí)噴管出口氣流馬赫數(shù)等于1,出口靜壓等于反壓,實(shí)際落壓比等于可用落壓比,都等于臨界壓比,是完全膨脹。

如果總壓保持不變i看反壓的變化對(duì)收斂一擴(kuò)張形噴管流動(dòng)的影響有以下幾種情況:

反壓等于總壓時(shí),各截面上的壓力均相等,噴管的氣體沒(méi)有流動(dòng);

反壓小于總壓時(shí),在上下游壓差的作用下,噴管內(nèi)氣體流動(dòng),但流速較低,質(zhì)量流量較小;

反壓不斷下降,到噴管喉部的壓比達(dá)到臨界壓比時(shí),喉部氣流達(dá)到音速,由于反壓值大于喉部壓力,氣流在擴(kuò)散段壓力重新回升。到出口截面,氣流壓力等于反壓,擴(kuò)張段仍為亞音速流動(dòng);

繼續(xù)降低反壓,喉部以后,氣流到超音速,在擴(kuò)張段的某個(gè)截面形成一道正激波;

繼續(xù)降低反壓,擴(kuò)張段內(nèi)激波位置后移,正激波到噴管出口處時(shí),噴管擴(kuò)張段全部為超音速流動(dòng).