喷管效率是指实际推力系数与理论推力系数之比
简介
喷管效率,实际推力系数与理论推力系数之比。
作用
喷管效率是评价喷管设计和制造完善程度的重要指标。
影响因素
喷管效率与以下各种损失有关:
(1)喷管出口燃气径向分速损失,也称扩散损失;
(2)燃气中含有固、液颗粒造成的两相流损失;
(3)燃气主喷管壁面上的摩擦损失;
(4)燃烧产物非绝热流动损失;
(5)附面层引起的燃气收缩损失;
(6)局部激波损失;
(7)化学动力学损失;
(8)喷管潜入燃烧室内引起的潜人损失。
喷管在过膨胀和欠膨胀的非设计状态下工作,也直接造成推力损失。对于一般设计合理的喷管,其效率为0.93-0.98。
相关研究
运用美国联合陆海空军和国家航空航天局(JANNAF)提出的二维动力学模型修改版,我们进行了火箭喷管参数计算。喷管特性设计参数与这些损失的关系也进行了研究。另外,也考虑到了喷管中激波和热损失对喷管效率的影响。喷管能量损失的确定运用了 SSME 和 Vulcan 发动机的喷管型面,后一发动机是未来运载火箭的组成部分。火箭的设计参数由推力、室压、混合比、喷管面积比和喷管几何形状确定。所有这些参数都有系统的变化,它们对喷管效率有一定影响。这些效率做为数据库用于未来运载火箭进一步的系统分析。