ソース:シュレヤス・ナルシプル、機械・航空宇宙工学、ノースカロライナ州立大学、ローリー、NC

ノズルは、さまざまな断面によって流れを加速または減速するために一般的に使用される装置です。ノズルは航空宇宙推進システムで広く使用されています。ロケットでは、チャンバーから排出される噴射剤をノズルを通して加速し、システムを推進する反力を生み出します。ジェットエンジンでは、ノズルを使用して、高圧源から排気の運動エネルギーにエネルギーを変換して推力を生み出します。ノズルに沿ったisentropicモデルは、ノズル内の流れが非常に速い(したがって、最初の近似に対して断食性)、摩擦が非常に少ない(流れが有利な圧力でほぼ一次元であるため)ため、一次分析に十分である。衝撃波が形成され、ノズルが比較的短い場合を除き、勾配)。

この実験では、ノズルテストリグに2種類のノズルを取り付け、圧縮空気源を用いて圧力流を作成します。ノズルは、さまざまな流れ条件下でノズル内の内部流れを分析し、さまざまな流れ方を特定し、データを理論予測と比較するために、異なる背圧設定で実行されます。

このデモンストレーションでは、図5に示すように、テスト中のノズルを通して高圧空気を流す圧縮空気源で構成されたノズルテストリグを使用しました。流れ圧力は0から120 psiまで及び機械弁を使用して制御される。圧力は外部センサーを使用して測定されますが、ノズル内の質量流量は、ノズルテストリグの排気の直前に配置された一対の回転数計によって測定されます。

図 5.ノズルテストリグ。この図のより大きなバージョンを表示するには、ここをクリックしてください。

1. 収束ノズルと収束発散ノズルにおける軸圧力の測定

1. 図

分析では、次の定数を使用しました: 乾燥空気の特定の熱, γ: 1.4;参照ノズル面積、A₌ 0.0491^2、標準大気圧、P_気圧= 14.1 psi。図8と図9は、収束ノズルおよび収束分岐ノズルの様々な背圧設定に対するノズルの長さ(合計ノズル長に基づいて正規化)の圧力比とマッハ数の変動を示す。質量流量パラメータと背圧比もプロットされ、両方のノズルについて?...

ノズルは、制限された距離での流れを加速するシンプルで効果的な方法を提供するので、航空機やロケット推進システムで一般的に使用されています。特定のアプリケーションに合わせてノズルを設計するためには、効率的な推進システムを設計するためには、流動態とフロー条件の範囲に影響を与える要因を理解することが不可欠です。このデモンストレーションでは、航空宇宙アプリケ?...