什么是拉瓦尔喷管?

[拼音]：Lawa'er penguan

[外文]：Laval nozzle

截面积先逐渐收缩后逐渐扩张的喷管，用以在出口处获得超声速气流。瑞典工程师C.G.P.de拉瓦尔首先将它用于高速汽轮机，后来这种喷管也广泛应用于喷气发动机和火箭发动机。拉瓦尔喷管的上游接大容器或空间较大的通道，其中的气体压力可视为滞止压力ｐ0（见气体动力学）。喷管的下游压力称为背压，用ｐe表示。在喷管扩张段中可能产生激波（图中S处）。管内无激波时，拉瓦尔喷管内的流动可按一维定常定熵流动处理；管内有激波时，波前、波后的流动仍可按定熵流动处理，再用正激波关系把两者连接起来。图为不同ｐe/ｐ0值时拉瓦尔喷管内的各种流动工况。图中Μɑ为马赫数;p为气流压力。当ｐe/ｐ0足够小时，气流在拉瓦尔喷管中会不断地膨胀，压力连续下降，速度连续增大，马赫数也不断增大，收缩段中Μɑ＜1，喉部处Μɑ=1，扩张段中Μɑ＞1，出口处为超声速气流。这种情况对应于图中f、g、h、j、k等情况。拉瓦尔喷管的理想工况是图中j工况。