高速度ノズルとは? わかりやすく解説

高速度ノズル

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2020/12/04 06:57 UTC 版)

ノズル」の記事における「高速度ノズル」の解説

ノズル一般に流体内部エネルギー減少させ運動エネルギー増加させる事に用いられる。「コンバージェント」(流体が進むにつれ、直径小さくなっていく)型と「ダイバージェント」(流体が進むにつれ、直径大きくなっていく)型に分類され収束部に続いて発散部を持つラバール・ノズルは、コンバージェント・ダイバージェント・ノズルと呼ばれる。 コンバージェント・ノズルは流体加速させる働きを持つ。ノズル圧力比十分に高ければ流速ノズルのもっとも狭い部分音速達する。この状態をチョーク流れという。この状態においてノズル圧力比をより大きくしても、流体の最高流速マッハ1のまま変わらない流体ノズル出た後に自由膨張して音速突破する。 ダイバージェント・ノズルは、流速亜音速である場合流速をさらに落とすことになるが、流速音速または超音速場合には流速をさらに高め働きを持つ。 上記二つノズル組み合わせたラバール・ノズルは、コンバージェント・ノズルによってチョーク流れ成立した流体を、その後方のダイバージェントノズルによって超音速加速することができる。このCDプロセスはコンバージェント・ノズルの超音速性能劇的に改善する排気速度対気速度上でなければならない超音速航空機は、重量およびコスト増加承知の上で、コンバージェント・ダイバージェント・ノズルを装備することが一般的である。戦闘機SSTコンコルドなど)のような航空機使用する超音速ジェットエンジンは高いノズル圧力比持っている一方亜音速ジェットエンジン亜音速排気しか要求され超音速ジェットエンジンほどの高いノズル圧力比求められていないため、単純なコンバージョン・ノズルを使う。 ロケットエンジンでは高圧力比のノズルにより最大推力噴出速度コンバージェント・ダイバージェント・ノズルを使用する大気圏内では大気圧のため膨張比大きくとることはできない

※この「高速度ノズル」の解説は、「ノズル」の解説の一部です。
「高速度ノズル」を含む「ノズル」の記事については、「ノズル」の概要を参照ください。

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