超音速喷管,收敛一扩张喷管,超音速喷管是一个先收敛后扩张形的管道。收敛段的出口现在已成为喉部,而出口则在喇叭形扩散段的末端。

当燃气进入喷管的收敛段时,燃气速度增加,静压相应降低。喉部的燃气速度相当于此点音速。

当燃气离开喉部流人扩散段时,速度不断增加,直到出口为止。这种动量进一步增加所产生的反作用是作用在喷口内壁上的压力作用力。该力作用于平行于喷管纵轴方向的分力,进一步增加了推力。

亚音速收敛部分,超音速扩张部分,排气喷口气体达到音速,流过收敛一扩散喷口的燃气流.

收敛一扩张形喷管气流流动状态,要建立一定马赫数的超音速流动,就必须有一定的管道面积比。

但这仅仅是一个必要条件。具备该条件后,能否实现超音速流动,还要由气流本身的总压和一定的反压条件来决定。

这时喷管出口气流马赫数等于1,出口静压等于反压,实际落压比等于可用落压比,都等于临界压比,是完全膨胀。

如果总压保持不变i看反压的变化对收敛一扩张形喷管流动的影响有以下几种情况:

反压等于总压时,各截面上的压力均相等,喷管的气体没有流动;

反压小于总压时,在上下游压差的作用下,喷管内气体流动,但流速较低,质量流量较小;

反压不断下降,到喷管喉部的压比达到临界压比时,喉部气流达到音速,由于反压值大于喉部压力,气流在扩散段压力重新回升。到出口截面,气流压力等于反压,扩张段仍为亚音速流动;

继续降低反压,喉部以后,气流到超音速,在扩张段的某个截面形成一道正激波;

继续降低反压,扩张段内激波位置后移,正激波到喷管出口处时,喷管扩张段全部为超音速流动.