拉瓦尔喷管简介

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拉瓦尔喷管是火箭发动机和航空发动机最常用的构件，由两个锥形管构成，其中一个为收缩 管，另一个为扩张管。拉瓦尔喷管是推力室的重要组成部分。喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。 窄喉之后又由小变大向外扩张至箭底。箭体中的气体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后 由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流从亚音速到音速， 直至加速至跨音速。所以，人们把这种喇叭形喷管叫跨音速喷管。由于它是瑞典人拉瓦尔发 明的，因此也称为拉瓦尔喷管。分析一下拉瓦尔喷管的原理。火箭发动机中的燃气流在燃 烧室压力作用下，经过喷管向后运动，进入喷管的A。在这一阶段，燃气运动遵循流体在管 中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小的原理，因此气流不断加速。当到达窄喉时，流速已经超过了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循截面小处流 速大，截面大处流速小的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在B燃气流的速度 被进一步加速，为 2-3 公里/秒，相当于音速的 7-8 倍，这样就产生了巨大的推力。拉瓦尔喷 管实际上起到了一个流速增大器的作用。其实，不仅仅是火箭发动机，飞弹的喷管也是这 样的喇叭形状的，所以拉瓦尔喷管在武器上有着非常广泛的应用。