拉伐爾噴管的設(shè)計-預(yù)覽頁
【正文】 速變化之間的關(guān)系。在此之后，流速既不可能增大，也不可能減小，收斂管道中的這種現(xiàn)象稱為流動壅塞。這種先收斂后擴張的管道形狀是從初始亞聲速流獲得超聲速流的必要條件，稱為拉伐爾噴管的幾何條件。根據(jù)和的相對大小，氣體在噴管中的流動狀態(tài)分為以下三種情況。氣體沒有得到完全膨脹，其能量未充分發(fā)揮，即氣體熱能沒有最大限度地轉(zhuǎn)變成定向流動動能。氣體在噴管中作了過分的膨脹。在噴管外氣體由于受到反壓的突然壓縮而產(chǎn)生不連續(xù)的壓強增加，形成激波。氣體壓強經(jīng)過正激波壓縮后升高到，這時的外界反壓稱為第二臨界反壓。此時正激波消失，流動不再壅塞，全部噴管內(nèi)的流動均為亞聲速流，氣體的壓強、流速和質(zhì)量流率都為外界反壓所控制。4．拉伐爾噴管的性能參數(shù)計算拉伐爾噴管的性能參數(shù)主要包括噴管出口速度(排氣速度)、質(zhì)量流率、推力等。質(zhì)量流率為： (17)(3) 推力F對于給定的固體火箭推進(jìn)劑，和RT均為常數(shù)，當(dāng)噴管進(jìn)口總壓和噴管喉部面積一定時，質(zhì)量流率是確定的，火箭發(fā)動機的推力僅是擴張比的函數(shù)。計算兩相流損失的修正系數(shù)用如下經(jīng)驗公式 (20)式中－凝聚相微粒濃度；－凝聚相微粒直徑；－燃燒室壓強；－噴喉直徑；－面積擴張比。(4) 噴管擴張損失在理想噴管流動中，一維流動的方向平行于軸線，流動參數(shù)在垂直于軸線截面上均勻一致。rAeAsdFOaacb圖5 噴管源流示意圖考慮噴管擴張損失，推力公式可改寫成 (23)修正系數(shù) (24)6．結(jié)束語本文從原理上對拉伐爾噴管設(shè)計中的幾何條件以及力學(xué)條件分別進(jìn)行了推導(dǎo)與分析。參考文獻(xiàn)：[1] 吳望一. 流體力學(xué)[M]. 北京：北京大學(xué)出版社，2010[2] 武曉松，陳軍，王棟. 固體火箭發(fā)動機氣體動力學(xué)[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，2005[3] 董師顏等. 固體火箭發(fā)動機原理[M]. 北京:國防工業(yè)出版社,1983[4] 劉志友等. 環(huán)境壓力大偏差條件下拉瓦爾噴管發(fā)動機高空推力的確定[J]. 航空動力學(xué)報，2006，21（3）：61061
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