拉瓦尔喷管

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截面积先逐渐收缩后逐渐扩张的喷管,用以在出口处获得超声速气流。瑞典工程师C.G.P.de拉瓦尔首先将它用于高速汽轮机,后来这种喷管也广泛应用于喷气发动机火箭发动机拉瓦尔喷管的上游接大容器或空间较大的通道,其中的气体压力可视为滞止压力0(见气体动力学)。喷管的下游压力称为背压,用e表示。在喷管扩张段中可能产生激波(图中S处)。管内无激波时,拉瓦尔喷管内的流动可按一维定常定熵流动处理;管内有激波时,波前、波后的流动仍可按定熵流动处理,再用正激波关系把两者连接起来。图为不同e/0值时拉瓦尔喷管内的各种流动工况。图中Μɑ为马赫数;p为气流压力。当e/0足够小时,气流在拉瓦尔喷管中会不断地膨胀,压力连续下降,速度连续增大,马赫数也不断增大,收缩段中Μɑ<1,喉部处Μɑ=1,扩张段中Μɑ>1,出口处为超声速气流。这种情况对应于图中fghjk等情况。拉瓦尔喷管的理想工况是图中j工况。