A de Laval ağızlık yönünde kırmızıya yeşilden artıyor( Veya yakınsak-farklı ağızlık , CD ağızlık veya karşı-di ağızlık) Ortada çimdiklenen bir tüp mü. , Bir kum saati-şekili yapıyor O bir gazın akışı hızlandırmanın bir aracı ona geçiyor olduğun gibi kullanılır. O buharlı turbinin bazı tiplerinde geniş çapta kullanılır ve Modern roket motorunun temel bir bölümü ve süpersonik jet uçağı motorlarıdır.
The ağızlık 19'uncu asırda İsveç dili inventor Gustaf de Laval tarafından geliştirildi. Ses hızından daha az süratle gidendeki gazlar akanın operasyon güvenme farklı özellikleri ve süpersonik hızlar. Eğer boru daraldan onu taşıyorsa gazın ses hızından daha az süratle giden bir akışının hızı artacak( çünkü Kütle akışı oranı sabittir Gramlar veya saniye başına poundlar) . Bir de Laval ağızlıktan geçerek gaz akış isentropicdir( Gaz entropy neredeyse sabittir) Ve ısısız( Kayıbı ısıdın veya Kazanç neredeyse sıfırdır) . Ses hızından daha az süratle giden akış gazında sıkıştırılabilirdir; Ses , küçük bir basınç dalgası , ondan geçerek üretecek. Ağızlığa yakın" Boğaz" , , Ters bölgeye ait alan nerede bir minimum olduğu gaz hızı transonic yerel olarak olur( Mah sayısı numarası = 1.0) , bir şart boğulmuş akışı çağırdı. Bölgeye ait alan genişletmek için devam eden gazdan artar ve Gaz akışı bir ses dalgası ağızlık çaprazladığı gibi ağızlığın geri kalan çerçevesinde gördüğü gibinin, geriye doğru gazdan geçerek nerede üretmediği süpersonik hızlara artar( Mah sayısı numarası & gt; 1.0) .
A de Laval ağızlık 1,000 psinin bir basıncında boş lafı kullanıyor( 6.9 MPa veya 68 atm) , 1470 K 'ın sıcaklığı , 540 psinin bir basıncına sahip olacaktı( 3.7 MPa veya 37 atm) , boğazdaki 1269 K 'ın sıcaklığı , ve 15 psi( 0.1 MPa veya 1 atm) , ağızlık çıkışındaki 502 K 'ın sıcaklığı. Genişletme oranı , Ağızlık boğazda alan tarafından bölülen çıkışta bölgeye ait alanı çaprazlar , 6.8 olacaktı. Belirli kuvvet 151 s olacaktı( 1480 N·s/kg) .
This prensip Robert Goddard tarafından bir roket motorunda kullanıldı. Walter Thiel'in onun Thiel'in yürütmesi V2 roket mümkünü yaptı. De Laval nozzles 3 'te ki gaz akışı operation 2 analizi için
A de Laval ağızlık için also 5 References
//
In ilave , bir ağızlığın egzozunun genişletme bölümünün çıkışındaki gazın basıncı çok düşük olmamalı. çünkü Basınç süpersonik akıştan geçerek ırmagın yukarısındakiye yolculuk yapamaz , Çıkış basıncı çevredeki basıncın aşağısında significantly olabilir , Akış süpersonik olmak için o zaman kesecek veya Akış ağızlığın genişletme bölümünün içinde ayıracak , Ağızlığın içindenin etrafında 'flop' ,ın, belki eğer o çok uzak çevredekinin aşağısında olursa onun, , fakat tükettiği ona zarar veriyor olduğunu fışkırdan dengesiz bire biçim veriyor.
In uygulama çevredeki basınç kabaca ağızlık ayrılmak için süpersonik akış için süpersonik gazda 2.7 zamanlar basınçtan daha yüksek olmalı. De Laval hortum başlarından geçerek roket motoru yanması gazı akışı de Laval nozzles
The analizindeki gaz akışı
As yanma gazı bir ağızlığa girer , O ses hızından daha az süratle giden hızlarda yolculuk yapıyor. En küçük boğaz ağızlık boğazındana kadar hızlandırmak için mecbur edilen gazdan aşağı kastığı gibi nerede ters-bölgeye ait alandır , Çizgisel hız sonik olur. Boğaz ters-bölgeye ait alandan o zaman artar , Gaz genişletir ve Çizgisel hız progressively daha fazla süpersonik olur. Çıkma egzozu gazlarının
The çizgisel hızı takip eden denklemi kullanıyor olan hesaplanmış olur: [ 1] [ 2] [ 3]
Some tipik deÄŸerleri: 2.9 km/sa
As bir notu için , Ve egzoz gazı bir ideal olarak gibinin, davrandığı ideal egzozu gazı hızı çünkü varsayıma dayalı o gibi bazen başvurulur.
As bir örnek hesabı denklemin üzerinde kullanıyor , itici kuvvet yanması gazları olduğu varsayıyor: Kati bir basınçta P = 7.0 MPa 'nın ağızlığı ve Pe = 0.1 MPa 'nın kati bir basıncında çıkış roket egzoza giriyor; T = 3500 K 'ın bir salt sıcaklığında; K = 1.22 'nin bir isentropic genişletme faktörüyle ve M = 22 kg/kmolun öğütücü bir kütlesi. tipik değerlerin üzerindeyle tutarlı olan denklem vermesi bir egzoz hızı Ve = 2802 m/snda üzerindekideki Şu değerler kullanma veya 2.80 km/s.
The teknik edebiyadı çok çünkü Çok yazar anlatmak için başarısız olur mi acaba Onlar yalnızcanın, belirli bir kişisel gazına başvuran herhangi bir gaza başvuran evrensel gaz kanunu değişmez R'i kullanıyorlar. veya Mi acaba onlar gaz kanunu değişmez Rs'i kullanıyorlar İki sabit arasında ilişki Rs = R/Mdir.