拉伐爾噴管的設(shè)計(專業(yè)版)
【正文】 (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。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。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。(a) 截面積變化對流速的影響對連續(xù)方程(1)取對數(shù)微分，得 (4)將(2)兩邊同除以，得 (5)由聲速公式及馬赫數(shù)定義，得 (6)這就是截面積變化與流速變化之間的關(guān)系。拉伐爾噴管的設(shè)計摘 要：本文針對拉伐爾噴管的幾何條件和力學(xué)條件進行了推導(dǎo)。(b) 截面積變化對壓強的影響將(2)代入(6)，由理想聲速公式得到 (7)(c) 截面積變化對密度、溫度、聲速、馬赫數(shù)的影響聯(lián)立(4)式與(6)式，消去速度項，得 (8)聯(lián)立(2)式與(3)式，并將(7)式代入，得 (9)將理想氣體聲速公式求對數(shù)微分，并將(9)式代入，得到 (10)對馬赫數(shù)定義取對數(shù)微分，并將(6)式和(10)式代入，得 (11)通過分析所得結(jié)果，截面積變化對各流動特性的影響可概括為：一維定常等熵流動具有膨脹加速或壓縮減速額流動特性。這種流動稱為欠膨脹狀態(tài)或膨脹不足狀態(tài)，如圖4所示。這種流動狀態(tài)稱為亞臨界流動狀態(tài)，噴管喉部達不到臨界狀態(tài)。實際上，燃?xì)庋劐F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。(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=。④如果，則正激波最終移動到喉部。出口截面進口截面ptPe=papepepepaMae1ptpa進口截面出口截面圖3 噴管最佳膨脹時的流動
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