工程热力学问题,渐缩喷管和渐缩渐扩喷管有什么区别?

2024-12-25 22:51:03
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回答1:

一、指代不同

1、渐缩喷管:是指当流速小于声速,即马赫数Ma<1时,随着流速的增大喷管的截面积逐渐减小的喷管。

2、渐缩渐扩喷管:又叫拉伐尔喷管,是一个中间收缩、不对称沙漏状的管子。借由将流体的热能转化为动能,可将通过它的热压缩气体加速到超音速。

二、原理不同

1、渐缩喷管:利用气体压降使气流加速的管道。喷管的长度较短而气流的速度较高,故气流经过喷管所需的时间很短,气体和管壁的热交换可以忽略不计。因此,喷管中气体的流动可作为绝热流动过程进行分析。

2、渐缩渐扩喷管:其操作有赖于次音速和超音速气体的不同特性。 如果由于质量流量不变而管道变窄,则次音速气体流速将会增加。 通过拉伐尔喷管的气流是等熵的(气体熵几乎不变)。在次音速流中,气体是不可压缩的,声音会通过它传播。 


三、运作方式不同

1、渐缩喷管:按气体动力学原理,设计准确、加工精良的喷管的喷射气速可以接近或达到声速;相反却远达不到声速。设计和应用喷管,目的在于尽可能提高流体的熔的利用率,使其变成动能。

2、渐缩渐扩喷管:喷管出口处的气体压力不能太低。出口压力虽然可以低于其排出的环境压力,但是如果低得太超过,那么气流将不再为超音速,或者将在喷管的扩张部剥离,形成喷管内的紊流,产生侧向推力并可能损坏喷管。

参考资料来源:百度百科-渐缩喷管

参考资料来源:百度百科-拉伐尔喷管

回答2:

1、几何区别
渐缩喷管的截面积随气流方向是逐渐减小的,而渐缩渐扩喷管(又称缩放喷管、拉法尔管)的截面积随气流方向是先逐渐减小到一定程度后,而后再迅速扩大的。实际上还有一个管子,叫“渐扩喷管”,它与渐缩喷管刚好相反,而缩放喷管是它们两者的组合。
2、用途上的不同
(1)增加流速(来流必须小于声速)
两个管子均可增加气流的速度,均使气流压力逐渐降低。但渐缩喷管最多只能使流速达到(当地)声速,而拉瓦尔管则可以超过(当地)声速,这是它们在使用上的最大区别。
而渐扩喷管要求来流速度要大于或等于声速。
(2)增加气流压力(要求来流速度必须要大于声速)
两个管均可增加气流压力,这一点,二者是相同的。但在来流情况相同的条件下,缩放管能增加更高的压力(当然其流速也降到最小)。
而渐扩喷管则要求来流要小于声速。