我们先了解一下尾喷口的主要功用:防止燃气因不完全膨胀而造成的推力损失。详细一点说就是使涡轮后的燃气继续膨胀,以便尽可能的把燃气的热焓转变为动能,增大燃气从喷口喷出的速度,从而提高发动机的推力。
然后,需要说明的是,喷口大小和推力大小不是简单一元曲线关系。 在一定的油门范围内,喷口适当缩小可增加推力,但超过临界值后则反之。 一般来说,在飞行速度不大的情况下(M<=1.5),亚音速及低超音速飞机使用的不带加力的喷气发动机由于喷口部分的焓降较小,发动机由于不完全膨胀而损失的能量也较小,简单的收敛尾喷口便能有效的增加发动机的推力。这一点很好理解,题主可以用嘴吹气试一下, 嘴巴张大吹出的气猛,还是闭合一些吹的猛~ 跟消防队用的高压水枪原理差不多~
如果题主问的是军机的起飞,
由于起飞时一般都是开加力,通常都需要扩张喷口,因为已过临界点。
当M>1.5 ,飞行速度越来越大时,燃气在尾喷口的总膨胀比可达到10-20以上,为了保证燃气能够充分膨胀,减少推力损失,此时必须使用可调节的收敛-扩散型超音速尾喷口,这样在开加力时,为了保证燃气充分膨胀,尾喷口也必须要调到最大直径状态,不开加力时一般都是喷口处于最小直径状态。
这也很好理解,该射的时候迟迟不射或者射不干净,结果就会造成。。。嗯。。。屌爆了~
So,一般来说,简单的说:从小油门到最大推力喷口是收缩的,面积随油门杆移动持续缩小,但接通加力后,喷口是扩张的~
以上说的这个,就是著名的收敛-扩张喷管,也叫「 拉瓦尔喷管 」~亚音速气体在收缩的流道中会加速,但超音速气体在扩张的流道中才会加速。跨/超音速的流体在运动时不再遵循"截面小处流速大,截面大处流速小"的伯努力定律,而是恰恰相反,截面越大,流速越快。(这也是火箭发动机为什么长那个样子的原因~)对这种喷管有兴趣的朋友们请看这里http:// wenku.baidu.com/view/6c bd32c74028915f804dc288.html ,看看每段的结论就可以,公式太复杂了。
在飞机(发动机)起动时,喷口调到最大直径状态是为了让发动机中的气流更加顺畅,降低飞机的过载,从而缩短飞机的起飞距离。
当发动机处于慢车状态时(降落时发动机就处于慢车状态),喷口调到最大直径状态是为了降低排气速度,减低推力,使飞机更安全平稳的降落,保证飞机在降落后不要滑行的太远,避免冲出跑道~当然也能避免高速排气对地勤人员造成伤害~
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