喷嘴分析：沿聚合和融合分流喷嘴的马赫数和压力的变化
资料来源：北卡罗来纳州立大学机械和航空航天工程系，北卡罗来纳州罗利市，史雷亚斯·纳西普尔
喷嘴是一种通常用来加速或减速流的装置，其横截面各不相同。喷嘴广泛应用于航空航天推进系统。在火箭中，从腔室中喷出的推进剂通过喷嘴加速，形成推动系统的反应力。在喷气发动机中，喷嘴用于将能量从高压源转化为排气的动能，从而产生推力。喷嘴上的异位模型足以进行一阶分析，因为喷嘴中的流量非常快（因此与第一次近似极值极差），摩擦损失很小（因为流量几乎是一维的，具有有利的压力梯度，除非冲击波形成且喷嘴相对较短）。
在本实验中，两种类型的喷嘴安装在喷嘴测试装置上，并使用压缩空气源创建压力流。喷嘴运行不同的背压设置，以分析喷嘴中不同流量条件下的内部流量，识别各种流量机制，并将数据与理论预测进行比较。
在本演示中，使用了喷嘴测试装置，该测试装置由压缩空气源组成，该空气源通过被测试的喷嘴输送高压空气，如图5所示。流量压力范围为 0 - 120 psi，使用机械阀进行控制。当使用外部传感器测量压力时，喷嘴中的质量流速由放置在喷嘴测试台排气前的一对旋转计进行测量。
图5.喷嘴测试台。请点击此处查看此图的较大版本。
1. 测量收敛和汇合分散喷嘴中的轴向压力
- 将收敛喷嘴安装在喷嘴测试台的中心，如图5所示。具有压水龙头标签的收敛喷嘴的二维部分如图.css-f1q1l5{display:-webkit-box;display:-webkit-flex;display:-ms-flexbox;display:flex;-webkit-align-items:flex-end;-webkit-box-align:flex-end;-ms-flex-align:flex-end;align-items:flex-end;background-image:linear-gradient(180deg, rgba(255, 255, 255, 0) 0%, rgba(255, 255, 255, 0.8) 40%, rgba(255, 255, 255, 1) 100%);width:100%;height:100%;position:absolute;bottom:0px;left:0px;font-size:var(--chakra-fontSizes-lg);color:#676B82;}
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