伍賽特

1 噴管膨脹比（Nozzle Expansion Ratio）

又稱噴管落壓比。尾噴管出口截面氣流總壓與周圍大氣靜壓的比值。有些情況下定義為尾噴管喉部截面氣流總壓與外界大氣靜壓的比值。噴管進口總壓與周圍大氣靜壓的比值稱為噴管實際嘭脹比。它是發(fā)動機循環(huán)的重要參數(shù)。噴管膨脹比的大小取決于發(fā)動機類型、發(fā)動機工作狀態(tài)和飛行條件等。

噴管出口氣流速度值與膨脹比有密切關系，如收斂噴管出口速度隨膨脹比的增大而增加，當出口氣流馬赫數(shù)達到1.0時，其相應的膨脹比為臨界膨脹比。噴管膨脹比大于臨界嘭張比的情況下，收斂噴管出口處的靜壓將大干周圍大氣靜壓，形成欠膨帳和推力損失。

在超聲速飛行時噴管膨脹比將增至10～35，為取得良好的推力性能須采用收斂一擴張噴管，擴張段的面積比與噴管膨脹比密切相關；噴管膨脹比與噴管擴張段面積比不相協(xié)調，將會導致噴管出口氣流的過膨脹或欠膨脹，均將產(chǎn)生推力損失。

2噴管擴張比（Nozzle Area Expansion Ratio） 

噴管出口截面積與喉部截面積之比。其值愈大，燃氣膨脹比也愈大。典型噴管結構如圖所示。在不考慮附面層、兩相流、熱擴散、化學不平衡等因素的理想狀態(tài)下，燃氣壓強比與噴管擴張比之間的關系如下：

式中A_e為噴管出口截面積；Γ為比熱比γ的函數(shù)；p_e為噴管出口壓強；A_t為噴管喉部截面積；p_c為燃燒室燃氣壓強；γ為燃氣比熱比。

選擇合適的擴張比是噴管設計的重要內(nèi)容，其關系到發(fā)動機產(chǎn)生推力的大小和綜合性能的優(yōu)劣。噴管擴張比應根據(jù)發(fā)動帆工作所在空間的高度，結構尺寸和結構質量等方面綜合優(yōu)選。增加擴張比是提高火箭發(fā)動帆高空性能的有效途徑。目前，發(fā)動機噴管的擴張比已達到和超過100:1。

3噴管收斂比（Nozzle Area Convergent Ratio） 

噴管入口截面積與喉部截面積之比。收斂比主要由連接噴管的入口尺寸所決定。非潛入噴管的噴管入口尺寸主要由燃燒室內(nèi)徑?jīng)Q危潛入噴管的噴管入口尺寸一般遠小于燃燒室內(nèi)徑，但一般應大干藥柱的內(nèi)徑。

噴管入口尺寸要考慮收斂比不能取得太小。收斂比小，入口氣流速度大，會增大對噴管入口部位的燒蝕。收斂比常取3以上。

參考文獻

[1] 《國防科技名詞大典》總編委會. 國防科技名詞大典 航空[M]. 北京：航空工業(yè)出版社, 2002.01:315.

[2] 《國防科技名詞大典》總編委會. 國防科技名詞大典 航天[M]. 北京：航空工業(yè)出版社, 2002.01:355-356.