Nozzle Flow Regimes in Converging Nozzles

Nozzle flow changes as the nozzle cross-section changes. A nozzle can accelerate or slow a fluid by shaping the flow path. In aerospace propulsion, nozzles are widely used to help produce thrust.

In rockets, propellant leaves the chamber and passes through a nozzle. The nozzle speeds up the prope...

喷嘴是一种在航空航天推进系统中常用的装置，通过其变化的横截面来加速或减速流体流动。

最基础的喷嘴类型是收敛喷嘴，其本质上是一根从入口到出口（即喉部）截面积逐渐减小的管道。随着喷嘴截面积的减小，流体流速增加，最大流速出现在喉部。当入口流速增加时，喉部的流速也随之增加，直至达到马赫数1。当流速达到马赫数1时，喉部流动达到壅塞状态，这意味着入口流速的进一步增加将不再提高喉部的流速。因此，收敛喷嘴仅用于亚音速流动条件下的流体加速。

喷嘴中的流动是由两点之间的压力变化引起的。此处，出口处的压力称为背压，入口处的压力称为滞止压力。二者之间的比值称为背压比，可用于控制流速。当滞止压力等于背压时，没有流动产生。

让我们观察喷管长度方向上的马赫数变化。在无流动条件下，...