扩张-收敛喷管对发动机性能有多重要？

喷口收敛可增加排气气流速度，增加推力，另外，斯贝Mk202是有收敛喷口的

我小时候就一直在想为什么限制了反而推力大(浇花时候用的喷管)
结果到现在也没搞明白

对于我们这些非技术出身的人来说，有点难了

收敛喷管和扩张-收敛喷管可是不同的……

收敛喷管和扩张-收敛喷管可是不同的……

发动机喷口喷气速度越高,推力就越大.
因此发动机在小油门低转速时,收小喷口,可以加大喷气速度,提高推力.
而在高转速时,由于发动机内气压和温度增大,喷口需要张大.

很多人误会了。推力和排气速度没有必然关系。因为排气压强也起作用。

当排气压强等于大气压强的时候, 喷管效率是最高的，可调喷口正来源于此。  一般有加力的引擎才需要可调喷口.

纯收敛喷口效率比收敛－扩张喷口低一点点，但重量上就减轻不少，所以综合考虑........

很多人误会了。推力和排气速度没有必然关系。因为排气压强也起作用。

当排气压强等于大气压强的时候, 喷管效率是最高的，可调喷口正来源于此。  一般有加力的引擎才需要可调喷口.

纯收敛喷口效率比收敛－扩张喷口低一点点，但重量上就减轻不少，所以综合考虑........

扩张-收敛喷多用于超音速飞行器上。 喷管的出口排气压强越接近大气压强越好。 收敛喷管出口处,气流速度最大只能达到音速, 出口当排气压强高于大气压强。 而扩张-收敛喷管出口处,气流速度可以超过音速, 并使排气压强等于大气压强, 所以有更大推力。

以上两种喷管都可以是可调。 对带加力燃烧的发动机, 喷管可调是必须的。加力时,如不开大喷口, 反压会使发动机喘振, 甚至火焰会倒窜过涵道烧了风扇。

和水龙头很像，节流作用，后段用于让气流继续膨胀加快喷速。。。

这与气体的物理性质有关，
高压气体在管道中向低压方向流动时，会膨胀加速。同时流体又必须符合质量连续方程，也即是在任意截面出流过的质量流量必须相等（其实就是质量守恒定律），所以就存在最好的截面面积变化规律——它可以让气体在其内膨胀加速时，将尽量多的膨胀功转化为自身的动能——也就是效率最高。
当气体在当地音速以下时，膨胀时让自身加速的速度，小于密度降低的速度，所以为了得到尽量高的速度。流道的截面就应该逐渐减小，至于减小的规律，就与气体初始温度、压力和比热比等参数有关了。
当气体超过当地音速的时候，情况变了。膨胀时让自身加速的速度，大于密度降低的速度，所以为了得到尽量高的速度。流道的截面就应该逐渐增大，与上述情况类似，截面增大的规律也与气体初始温度、压力和比热比等参数有关。

简而言之，当出口速度不超过当地音速的时候，需要使用收敛喷管，而当出口速度大于当地音速（或者说希望超过当地音速）的时候，就需要使用先收敛，再扩张的收-扩喷管。

注，当地音速不是指外界环境下的音速，而是指气体此时温度对应下的音速。这个数值等于R*K*T的平方根，式中，K为比热比，R为气体常数，T为气体热力学温度。

这与气体的物理性质有关，
高压气体在管道中向低压方向流动时，会膨胀加速。同时流体又必须符合质量连续方程，也即是在任意截面出流过的质量流量必须相等（其实就是质量守恒定律），所以就存在最好的截面面积变化规律——它可以让气体在其内膨胀加速时，将尽量多的膨胀功转化为自身的动能——也就是效率最高。
当气体在当地音速以下时，膨胀时让自身加速的速度，小于密度降低的速度，所以为了得到尽量高的速度。流道的截面就应该逐渐减小，至于减小的规律，就与气体初始温度、压力和比热比等参数有关了。
当气体超过当地音速的时候，情况变了。膨胀时让自身加速的速度，大于密度降低的速度，所以为了得到尽量高的速度。流道的截面就应该逐渐增大，与上述情况类似，截面增大的规律也与气体初始温度、压力和比热比等参数有关。

简而言之，当出口速度不超过当地音速的时候，需要使用收敛喷管，而当出口速度大于当地音速（或者说希望超过当地音速）的时候，就需要使用先收敛，再扩张的收-扩喷管。

注，当地音速不是指外界环境下的音速，而是指气体此时温度对应下的音速。这个数值等于R*K*T的平方根，式中，K为比热比，R为气体常数，T为气体热力学温度。

克虏伯火炮 发表于 2009-11-26 21:01
专业:handshake
其实简单的说，就是亚音速流在扩散段减速，超音速流在扩散段增速
纯收敛喷管喷气流速度最大只能到达当地音速，同时有在膨胀不完全，高超音速情况下推力损失大的问题
而收敛-扩散喷管喷气流在扩散段可以进一步加速/膨胀，从而减少推力损失，特别是可调的。

克虏伯火炮对理论知识很专业哎。  搞航空发动机专业的？{:hao:}

hbao 发表于 2009-11-26 22:27


    二代机那个喷管是啥原理？以前看过书上说是什么引流啥的。。。。记不得了，，还有，J8和J7的发动机能否改喷口？

ef22000 发表于 2009-11-26 22:54
二代机的发动机的喷管也分多种类型的
引射的原理其实和收扩很接近，呵呵

JSTCVW09CD 发表于 2009-11-26 22:54
见笑了。不是搞这个专业的，仅仅是业余爱好翻了翻书本罢了。

我发现这类科普问题在这个版块比较少受关注呀，看来要得到更多人的拥戴，还是要敢忽悠，善于忽悠呀，呵呵

hbao 发表于 2009-12-10 01:44
豹老一贯自诩HKC的

现在貌似已经被人超越了啊:D

去美言网看常长真臻写的四代机知识吧。那上面图文并茂地对此事还有别的有深入浅出的说明。是个科普强帖。

ladon 发表于 2009-12-10 08:59
{:yan:}要为我们HKC正名呀，不要以为HKC就全是大忽悠，神棍哦{:qiliang:}