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t41435
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关于拉喷与直喷的比较
2012/03/05
IP:新疆
额。怎么说呢、算是我一时的突发奇想吧。
就是关于拉喷与直喷的性能比较。
拉瓦尔喷管有扩张口与收敛口。
123.png
直喷。只有孔径、
那么我做如下假象。
直喷口径+拉喷喉径时。用相同燃料。相同的装药方式
那么在相同的时间,燃料的燃速与产生的气体量相同。
在孔径=喉径的情况下。从尾管喷出的气体量。与速率又有什么差别呢?
如果拉喷尾部的收敛我可以类比为凹面镜(使分散气体汇集)。使气体产生的有效推力提高。那么扩张口又有什么意义呢?
虽然说。遵循流体在管中的运动。喉径处的气体速度比扩张口的要快。
但是在产生气体相同体积的情况下。喉径=管径。通过的气体速率有何不同啊。。。
请指出我的错误。。。求理解。、、、、、、、
12
14年10个月前IP:未同步
373787
1楼
扩张段的意义在于将残余的气体静压变为动能。
喉口--扩张段体系相当于一个换能器
将高压低速气体变换为低压高速气体
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云烟作者
14年10个月前IP:未同步
373794
2楼
回 1楼(ehco) 的帖子
明白了。谢谢指教。其实想过压强的问题。
但是我当时主要想压强对气体的体积影响忽略的话。
产生的气体从同一口径流出。速率应该相同。。
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14年10个月前IP:未同步
373821
3楼
普通气流可以如楼主所描述
但超音速气流规律恰恰相反 流速快的地方在截面积大处 截面积小的地方流速较慢

可以认为拉瓦尔喷口分别对亚音速气流和超音速气流做了两次加速

从热力学理解就是如EHCO所说
+1
科创币
ehco
2012/03/05
+1
+1
科创币
MoMoNiz
2012/05/13
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14年10个月前IP:未同步
373869
4楼
我理解楼上的话应该是拉喷可以在增加喷嘴面积的情况下提高喷射气流的速度(与直喷对比),对不?
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14年10个月前IP:未同步
373874
5楼
引用第4楼alunli于2012-03-05 13:38发表的  :
我理解楼上的话应该是拉喷可以在增加喷嘴面积的情况下提高喷射气流的速度(与直喷对比),对不?

在超音速气流下是这样的
扩张段能有效提高喷管效率

观察仔细的朋友,在看一些火箭升空的视频中,当火箭升到高空时,尾焰呈扫帚状
这时喷管表现出极度的欠膨胀,大量排气往侧方向喷射,对火箭的轴向冲量贡献减小,效率降低。
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14年10个月前IP:未同步
374158
6楼
这是由气流的特性所决定的:要想把亚音速气流加速到音速,就得对气体进行收敛。但是,要想把音速气流加速为超音速气流,就必须对气体进行扩张,否则,不管采取什么手段,在喷喉截面上,只能得到音速气流。拉瓦尔喷管正是为了完成这一转换任务诞生的。
+50
科创币
猎鹰
2012/03/06
正解
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14年10个月前IP:未同步
374159
7楼
回 5楼(ehco) 的帖子
我想问一下,你的喷管设计时的参数是用的平均值还是用的海平面的数据。
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14年10个月前IP:未同步
374202
8楼
Re:回 5楼(ehco) 的帖子
引用第7楼猎鹰于2012-03-06 19:17发表的 回 5楼(ehco) 的帖子 :
我想问一下,你的喷管设计时的参数是用的平均值还是用的海平面的数据。

我用的贵州安顺市的数据,背压0.085MPa。
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14年10个月前IP:未同步
374206
9楼
引用第6楼导弹迷于2012-03-06 19:12发表的  :
这是由气流的特性所决定的:要想把亚音速气流加速到音速,就得对气体进行收敛。但是,要想把音速气流加速为超音速气流,就必须对气体进行扩张,否则,不管采取什么手段,在喷喉截面上,只能得到音速气流。拉瓦尔喷管正是为了完成这一转换任务诞生的。

再严谨一点,这里你说的喉口截面处音速应该是“本地音速”,本地音速正比于气体常数、绝热指数和当地温度的平方根。
也即是说,在喉口处,保持有较高温度和残余静压的气流,其轴向流动速度远远超过标况下的大气滞止音速340m/S。
这也解释了为何直喷管也能出马赫环
见下图
2.jpg

1.jpg
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14年10个月前IP:未同步
374235
10楼
Re:Re:回 5楼(ehco) 的帖子
喷管扩张率是要根据本地气压决定的,也即是说单段喷管只能在一个额定的高度上获得最高的喷管效率。
为此,各国竞相设计出了双段R喷管,自适应套筒式喷管等。
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14年10个月前IP:未同步
375518
11楼
收敛段通过收缩加速燃气(同时压强会降低),加速到音速后,便无法继续加速至超音速,此时压强保持不变,跨音速流体会遵循截面大的地方速度快地规律(与亚音速相反),彭胀加速(压强也会下降)为超音速流。理想情况下扩张段出口压强是与当地气压相同。这是我的理解。
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我也是有底线的