拉伐爾噴管的設(shè)計(文件)
【正文】 質(zhì)量流率當(dāng)噴管的喉部截面達到臨界狀態(tài)時，臨界截面積就是喉部截面積At。通常需要考慮的流動損失主要包括：兩相流損失、流量損失、邊界層損失和噴管擴張損失等，這些流動損失一般用修正系數(shù)來表示，定義為(1) 兩相流損失在理想性能參數(shù)計算中，假設(shè)燃氣為理想氣體，實際上，應(yīng)當(dāng)考慮凝聚相影響。(3) 邊界層損失邊界層損失是指噴管壁面摩擦及散熱所造成的損失，修正系數(shù)為 (22)式中t－發(fā)動機工作時間；cc2－與噴管有關(guān)的常數(shù)，一般取c1=，c2=。采用源流假設(shè)時，排氣參數(shù)只有在球面上才是均勻一致的，分別為壓強、密度、速度等，而噴管出口截面上的參數(shù)仍用、等表示。由于實際運用中拉伐爾噴管存在流動損失，本文最后引入針對各流動損失的修正方法。在火箭發(fā)動機拉伐爾噴管的設(shè)計過程中，必須同時滿足先收斂后擴張的幾何條件以及噴管出口截面的氣體壓強必須達到或超過反壓值的力學(xué)條件。實際上，燃氣沿錐形向外擴張流動，這種流動更接近源流，即所有流線從源點出發(fā)向外擴張流動。(2) 流量損失燃氣從噴管收斂段流到噴管喉部時，由于氣流的慣性作用，流線不能完全適應(yīng)流道截面變化，使實際噴喉直徑減小，使流量下降。對于一定值的環(huán)境壓強，由于噴管處于最佳膨脹狀態(tài)所具有的最大推力為最佳推力，用表示，即 (18)(4) 推力系數(shù)推力系數(shù)定義為 (19)5．拉伐爾噴管中的流動損失上述對拉伐爾噴管流動的討論基于一維定常等熵流動假設(shè)，實際流動過程與這種理想情況存在一定差別，如噴管熱損失、摩擦損失、非理想氣體效應(yīng)等。(1) 流速和排氣速度根據(jù)式(3)可求出噴管內(nèi)任一截面流速，即 (12)將氣體動力學(xué)函數(shù)代入(12)式，得到 (13)令流速函數(shù)為 (14)得到流速： (15)排氣速度： (16)排氣速度衡量火箭發(fā)動機性能高低的一個重要參數(shù)。這種流動狀態(tài)稱為亞臨界流動狀態(tài)，噴管喉部達
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