噴管（課堂PPT）

1、( )( )不是燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的功用不是燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的功用 A、提高燃?xì)獾乃俣?、提高燃?xì)獾乃俣?B、提高燃?xì)獾膲毫?、提高燃?xì)獾膲毫?C、 產(chǎn)生反推力產(chǎn)生反推力 D、降低噪音、降低噪音 B改變渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的最小截面的改變渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的最小截面的面積可以改變面積可以改變( )( ) A、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)、發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài) B、反壓、反壓C、大氣壓、大氣壓 D、發(fā)動(dòng)機(jī)的重量、發(fā)動(dòng)機(jī)的重量 A亞音速噴管是一個(gè)亞音速噴管是一個(gè)( )( )的管道的管道 A、 圓柱形圓柱形 B、擴(kuò)張形、擴(kuò)張形 C、收斂形、收斂形 D、縮擴(kuò)形、縮擴(kuò)形 C亞音速噴管是由( )組成的 A、排氣管和噴

2、口、排氣管和噴口 B、整流錐和噴口、整流錐和噴口 C、中介管和噴口、中介管和噴口 D、導(dǎo)流器和旋流器、導(dǎo)流器和旋流器 A C亞音速噴管的噴口位于：亞音速噴管的噴口位于： A、排氣管之前、排氣管之前 B、排氣管之后、排氣管之后 C、擴(kuò)壓器之前、擴(kuò)壓器之前 D、擴(kuò)壓器之后、擴(kuò)壓器之后 B燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的實(shí)際落壓比燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的實(shí)際落壓比是是 ： A、 噴管進(jìn)口處的靜壓與出口處的總壓之比噴管進(jìn)口處的靜壓與出口處的總壓之比 B、噴管進(jìn)口處的靜壓與出口處的靜壓之比、噴管進(jìn)口處的靜壓與出口處的靜壓之比C、噴管進(jìn)口處的總壓與出口處的總壓之比、噴管進(jìn)口處的總壓與出口處的總壓之比D、噴管進(jìn)口處

3、的總壓與出口處的靜壓之比、噴管進(jìn)口處的總壓與出口處的靜壓之比 D燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的實(shí)際落壓比：燃?xì)鉁u輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴管的實(shí)際落壓比： A A、可以等于可用落壓比、可以等于可用落壓比 B B、一定等于可用落壓比、一定等于可用落壓比C C、可以大于可用落壓比、可以大于可用落壓比 D D、可以小于可用落壓比、可以小于可用落壓比 A DQ2、收縮噴管的三種工作狀態(tài)、收縮噴管的三種工作狀態(tài) A、亞臨界亞臨界工作狀態(tài)工作狀態(tài)u當(dāng)當(dāng): 時(shí)時(shí),噴管處于亞臨界工作狀態(tài)噴管處于亞臨界工作狀態(tài),這時(shí)噴管出口氣流馬赫數(shù)小于這時(shí)噴管出口氣流馬赫數(shù)小于出口靜壓等于反壓出口靜壓等于反壓, 是完全膨脹是完全膨脹實(shí)際落壓比

4、等于可用落壓比實(shí)際落壓比等于可用落壓比, 而且隨著反壓的降低而且隨著反壓的降低, 通過噴管的質(zhì)量流量不斷的增加通過噴管的質(zhì)量流量不斷的增加所以我們定義所以我們定義: 噴管出口反壓大于氣流的臨界壓力噴管出口反壓大于氣流的臨界壓力, 噴管內(nèi)和噴管出口處氣流的速度全部為亞音速氣噴管內(nèi)和噴管出口處氣流的速度全部為亞音速氣流的工作狀態(tài)稱為亞臨界工作狀態(tài)流的工作狀態(tài)稱為亞臨界工作狀態(tài) 1.85ppppcr*4b*4*b B、臨界臨界工作狀態(tài)工作狀態(tài):當(dāng)當(dāng): 時(shí)噴管處于臨界工作狀態(tài)時(shí)噴管處于臨界工作狀態(tài),這時(shí)噴管出口氣流馬赫數(shù)等于這時(shí)噴管出口氣流馬赫數(shù)等于出口靜壓等于反壓出口靜壓等于反壓, 而且都等于臨界壓

5、力是完全膨脹而且都等于臨界壓力是完全膨脹實(shí)際落壓比等于可用落壓比實(shí)際落壓比等于可用落壓比, 都等于臨界壓比都等于臨界壓比, 這時(shí)這時(shí), 當(dāng)來流總壓和總溫不變時(shí)當(dāng)來流總壓和總溫不變時(shí), 通過噴管的質(zhì)量流量達(dá)到通過噴管的質(zhì)量流量達(dá)到最大值最大值所以我們定義所以我們定義: 噴管出口反壓等于氣流的臨界壓力噴管出口反壓等于氣流的臨界壓力, 噴噴管出口處氣流的速度等于音速的工作狀態(tài)稱為臨界工管出口處氣流的速度等于音速的工作狀態(tài)稱為臨界工作狀態(tài)作狀態(tài)1.85ppppcr*4b*4*bC、超臨界超臨界工作狀態(tài)工作狀態(tài)當(dāng)當(dāng): 時(shí)噴管處于超臨界工作狀態(tài)。時(shí)噴管處于超臨界工作狀態(tài)。這時(shí)噴管出口氣流馬赫數(shù)等于這時(shí)噴管

6、出口氣流馬赫數(shù)等于, 出口靜壓等于臨界壓力而大于反壓出口靜壓等于臨界壓力而大于反壓, 是不完全膨脹是不完全膨脹, 實(shí)際落壓比小于可用落壓比實(shí)際落壓比小于可用落壓比當(dāng)來流總壓和總溫不變時(shí)當(dāng)來流總壓和總溫不變時(shí), 通過噴管的質(zhì)量流量不通過噴管的質(zhì)量流量不隨反壓的變化而變化隨反壓的變化而變化, 達(dá)到最大值達(dá)到最大值所以我們定義所以我們定義: 噴管出口反壓小于氣流的臨界壓力噴管出口反壓小于氣流的臨界壓力, 噴管出口處氣流的速度等于音速的工作狀態(tài)稱為噴管出口處氣流的速度等于音速的工作狀態(tài)稱為超臨界工作狀態(tài)。超臨界工作狀態(tài)。1.85ppppcr*4b*4*b亞音速噴管出口氣流馬赫數(shù)最大等于亞音速噴管出口氣

7、流馬赫數(shù)最大等于 ： A A、1.85 B1.85 B、 0.50.5 C C、 1.0 D1.0 D、 2.02.0 C亞音速噴管有亞音速噴管有( )( )三種工作狀態(tài)三種工作狀態(tài) A A、亞臨界，臨界和超臨界、亞臨界，臨界和超臨界 B B、穩(wěn)定，不穩(wěn)定和過渡、穩(wěn)定，不穩(wěn)定和過渡C C、定常不定常和超定常、定常不定常和超定常 D D、完全膨脹，不完全膨脹和過度膨脹、完全膨脹，不完全膨脹和過度膨脹 A當(dāng)收縮噴管的實(shí)際落壓比等于可用落壓當(dāng)收縮噴管的實(shí)際落壓比等于可用落壓比時(shí)，噴管處于比時(shí)，噴管處于( )( )工作狀態(tài)工作狀態(tài) A A、亞臨界、亞臨界 B B、臨界、臨界C C、超臨界、超臨界 D

8、D、不能判斷的、不能判斷的 D當(dāng)收縮噴管的可用落壓比等于當(dāng)收縮噴管的可用落壓比等于1.851.85時(shí)，時(shí)，噴管處于噴管處于( )( )工作狀態(tài)工作狀態(tài) A A、亞臨界、亞臨界 B B、臨界、臨界C C、超臨界、超臨界 D D、過渡膨脹、過渡膨脹 B簡單收斂形噴口的工作狀態(tài)：簡單收斂形噴口的工作狀態(tài)：A、有兩個(gè)，分別為亞音速排氣狀態(tài)和超音速排氣狀態(tài)B、有三個(gè)，分別是亞臨界、臨界和超臨界工作狀態(tài)C、有三個(gè)，分別是亞音速排氣，音速排氣和超音速排氣狀態(tài)D、有兩個(gè)，分別為不完全膨脹狀態(tài)和過度膨脹狀態(tài) B簡單收斂形噴口：簡單收斂形噴口：A A、排氣速度小于音速時(shí)是不完全膨脹狀態(tài)、排氣速度小于音速時(shí)是不完全

9、膨脹狀態(tài)B B、排氣速度等于音速時(shí)，是不完全膨脹狀態(tài)、排氣速度等于音速時(shí)，是不完全膨脹狀態(tài)C C、排氣速度小于或等于音速時(shí)，是不完全膨脹狀態(tài)、排氣速度小于或等于音速時(shí)，是不完全膨脹狀態(tài)D D、排氣速度小于音速時(shí)，是完全膨脹狀態(tài)、排氣速度小于音速時(shí)，是完全膨脹狀態(tài) D3.2.2 3.2.2 超音速噴管超音速噴管Q1、收斂擴(kuò)張噴管、收斂擴(kuò)張噴管Q超音速噴管超音速噴管是一個(gè)是一個(gè)先收縮后擴(kuò)張形先收縮后擴(kuò)張形的管道。的管道。2 2、收斂擴(kuò)張形噴管氣流流動(dòng)狀態(tài)、收斂擴(kuò)張形噴管氣流流動(dòng)狀態(tài)面積比公式面積比公式：在縮擴(kuò)形噴管中在縮擴(kuò)形噴管中, , 任意一個(gè)截面的任意一個(gè)截面的面積與臨界截面的面積之比面積與臨

10、界截面的面積之比 )1(212212111MaMaAAcr 一、不同反壓下縮擴(kuò)形噴管中的流動(dòng)一、不同反壓下縮擴(kuò)形噴管中的流動(dòng)面積比公式告訴我們面積比公式告訴我們: 要建立一定數(shù)的超音速氣流要建立一定數(shù)的超音速氣流, 就必須有一定就必須有一定的管道面積比。但這僅僅是一個(gè)必要條件的管道面積比。但這僅僅是一個(gè)必要條件, 具備了面積比的條件后具備了面積比的條件后, 能否實(shí)現(xiàn)超音速流能否實(shí)現(xiàn)超音速流動(dòng)動(dòng), 還要由氣流本身的總壓和一定的反壓條還要由氣流本身的總壓和一定的反壓條件來決定。件來決定。為了方便為了方便, 保持總壓不變保持總壓不變, 看反壓的變化對看反壓的變化對縮擴(kuò)形噴管內(nèi)流動(dòng)所產(chǎn)生的影響縮擴(kuò)形噴

11、管內(nèi)流動(dòng)所產(chǎn)生的影響 u 1 1p* * pb b時(shí)：時(shí)： 縮擴(kuò)形噴管內(nèi)各截面上的壓力均縮擴(kuò)形噴管內(nèi)各截面上的壓力均相等相等, , 故噴管內(nèi)的氣體沒有流動(dòng)故噴管內(nèi)的氣體沒有流動(dòng), , 沿噴管軸線的壓沿噴管軸線的壓力和馬赫數(shù)的分布如圖曲線力和馬赫數(shù)的分布如圖曲線表示表示, ,點(diǎn)點(diǎn)表示通過噴表示通過噴管的質(zhì)量流量和出口截面的壓比。管的質(zhì)量流量和出口截面的壓比。u 2 2pb b p* *時(shí)：這時(shí)在收縮段氣流的壓力不斷下降時(shí)：這時(shí)在收縮段氣流的壓力不斷下降, , 馬赫數(shù)不斷上升馬赫數(shù)不斷上升, , 在喉部壓力最低在喉部壓力最低, ,馬赫數(shù)達(dá)到最大馬赫數(shù)達(dá)到最大值值, , 但小于但小于, , 在擴(kuò)張段

12、氣流的壓力又不斷地上升在擴(kuò)張段氣流的壓力又不斷地上升, , 馬赫數(shù)逐漸下降馬赫數(shù)逐漸下降, , 在出口截面壓力等于反壓在出口截面壓力等于反壓, , 如圖如圖曲線曲線所示。所示。u 3 3pb b 繼續(xù)下降時(shí)：這時(shí)喉部氣流達(dá)到音速繼續(xù)下降時(shí)：這時(shí)喉部氣流達(dá)到音速, , 即即。但由于這時(shí)反壓的值大于喉部氣流的壓力。但由于這時(shí)反壓的值大于喉部氣流的壓力, , 所所以以, , 氣流流入擴(kuò)張段后氣流流入擴(kuò)張段后, , 其壓力又重新回升其壓力又重新回升, , 到出到出口截面口截面, ,氣流的壓力等于反壓。氣流的壓力等于反壓。 u4 4繼續(xù)降低反壓繼續(xù)降低反壓, , 喉部以后喉部以后, , 氣流加速到超音氣

13、流加速到超音速速, , 但是但是, ,最初不能使整個(gè)擴(kuò)張段內(nèi)的流動(dòng)全為最初不能使整個(gè)擴(kuò)張段內(nèi)的流動(dòng)全為超音速超音速, , 因?yàn)檫@時(shí)的反壓仍然大于為獲得全超因?yàn)檫@時(shí)的反壓仍然大于為獲得全超音速所需的出口壓力，所以，由喉部下游的超音速所需的出口壓力，所以，由喉部下游的超音速氣流在高反壓的作用下音速氣流在高反壓的作用下, , 在擴(kuò)張段的某個(gè)在擴(kuò)張段的某個(gè)截面上形成一道正激波截面上形成一道正激波, , 激波的位置隨反壓的激波的位置隨反壓的大小而變大小而變, , 反壓愈高反壓愈高, , 激波離喉部愈近。超音激波離喉部愈近。超音速氣流通過激波后突變?yōu)閬喴羲贇饬魉贇饬魍ㄟ^激波后突變?yōu)閬喴羲贇饬? , 壓力突

14、壓力突然升高然升高, , 而后氣流在擴(kuò)張段內(nèi)流動(dòng)馬赫數(shù)逐漸而后氣流在擴(kuò)張段內(nèi)流動(dòng)馬赫數(shù)逐漸減小減小, , 壓力逐漸增高壓力逐漸增高, , 到出口截面氣流的壓力到出口截面氣流的壓力等于反壓。等于反壓。u5隨著反壓的降低隨著反壓的降低, 擴(kuò)張段內(nèi)的激波的位置向擴(kuò)張段內(nèi)的激波的位置向遠(yuǎn)離喉部的方向移動(dòng)遠(yuǎn)離喉部的方向移動(dòng), 當(dāng)反壓降到某一數(shù)值時(shí)當(dāng)反壓降到某一數(shù)值時(shí), 正激波的位置剛好在拉瓦爾噴管的出口處正激波的位置剛好在拉瓦爾噴管的出口處, 這這時(shí)噴管的擴(kuò)張段已全部為超音速流動(dòng)時(shí)噴管的擴(kuò)張段已全部為超音速流動(dòng), 超音速超音速氣流通過正激波后變?yōu)閬喴羲贇饬鳌饬魍ㄟ^正激波后變?yōu)閬喴羲贇饬鳌?出口截面出口

15、截面氣流的壓力恒等于反壓氣流的壓力恒等于反壓,將此反壓記作將此反壓記作,也是一也是一個(gè)劃界線的壓力。個(gè)劃界線的壓力。u6反壓再降低反壓再降低, 激波移出管口變?yōu)樾奔げㄏ导げㄒ瞥龉芸谧優(yōu)樾奔げㄏ?這這時(shí)噴管內(nèi)的整個(gè)流動(dòng)已固定下來不再隨反壓而時(shí)噴管內(nèi)的整個(gè)流動(dòng)已固定下來不再隨反壓而變化。反壓的變化只影響管外的波系。反壓降變化。反壓的變化只影響管外的波系。反壓降低低, 激波強(qiáng)度變?nèi)酢＜げ◤?qiáng)度變?nèi)?。u7當(dāng)反壓下降到某一數(shù)值時(shí)當(dāng)反壓下降到某一數(shù)值時(shí), 出口出口截面處氣流的壓力恰好等于反壓截面處氣流的壓力恰好等于反壓,出出口處既不產(chǎn)生激波口處既不產(chǎn)生激波, 也不產(chǎn)生膨脹也不產(chǎn)生膨脹波波, 這時(shí)的反壓記作這

16、時(shí)的反壓記作,又是一個(gè)劃界又是一個(gè)劃界限的反壓。限的反壓。u8再降低反壓再降低反壓, 噴管出口截面處氣噴管出口截面處氣流的壓力大于反壓流的壓力大于反壓, 噴管外產(chǎn)生膨噴管外產(chǎn)生膨脹。脹。Q 四種流動(dòng)類型四種流動(dòng)類型u三個(gè)劃界限的反壓將縮擴(kuò)形噴管內(nèi)的流動(dòng)劃為四種流動(dòng)類型三個(gè)劃界限的反壓將縮擴(kuò)形噴管內(nèi)的流動(dòng)劃為四種流動(dòng)類型, 這四種流這四種流動(dòng)類型是動(dòng)類型是:1、亞音速流態(tài)亞音速流態(tài): 當(dāng)當(dāng)p* * pb b pb1b1時(shí)時(shí),l縮擴(kuò)形噴管內(nèi)全為亞音速流縮擴(kuò)形噴管內(nèi)全為亞音速流, 同時(shí)同時(shí)Mae。是完全膨脹狀態(tài)。是完全膨脹狀態(tài)。2、管內(nèi)產(chǎn)生激波的流態(tài)管內(nèi)產(chǎn)生激波的流態(tài): 當(dāng)當(dāng)pb1b1 pb b p

17、b2b2時(shí)時(shí),l縮擴(kuò)形噴管的喉部為臨界狀態(tài)縮擴(kuò)形噴管的喉部為臨界狀態(tài), 其下游一段為超音速氣流其下游一段為超音速氣流,激波后為亞音激波后為亞音速氣流速氣流,所以所以, Mae 。由于。由于pe e pb b, 所以這種流態(tài)也是完全膨脹狀態(tài)。所以這種流態(tài)也是完全膨脹狀態(tài)。3、管外產(chǎn)生斜激波的流態(tài)管外產(chǎn)生斜激波的流態(tài): 當(dāng)當(dāng)pb2b2 pb b pb3b3 噴管的擴(kuò)張段全部為超音速噴管的擴(kuò)張段全部為超音速氣流氣流, 所以所以, Mae 。由于。由于pe e pb b, 所以這種流態(tài)是過度膨脹狀態(tài)。所以這種流態(tài)是過度膨脹狀態(tài)。4、管外產(chǎn)生膨脹波的流態(tài)管外產(chǎn)生膨脹波的流態(tài): 當(dāng)當(dāng)pb3b3 pb b時(shí)時(shí),l噴管的擴(kuò)張段全部為超音速氣流噴管的擴(kuò)張段全部為超音速氣流, 所以所以, Mae 。由于。由于pe e pb b, 所以這種所以這種流態(tài)是未完全膨脹狀態(tài)。流態(tài)是未完全膨脹狀態(tài)。Q 在縮擴(kuò)形噴管出