臨界流量流量計的探討 二十七

臨界流噴嘴出口壓力的增加過程實際上是擴張段激波位置不斷向喉部移動的過程。剛開始，整個擴張段為無激波的超聲速流；隨著出口壓力的增加，擴張段內出現激波，激波后流動變為亞音速；而且進一步增加出口壓力，激波位置會不斷向喉部移動。當激波移動到喉部時，出口壓力即為噴嘴維持臨界流的臨界背壓，此時，整個擴張段完全為亞音速，并且速度隨著截面面積的增大而減小，壓力不斷增大。從以上的分析可以認為，噴嘴的臨界背壓比應該隨著擴張段截面面積的增加而增加。從計算結果來看，臨界背壓比隨著擴張段長度的增加而增加，符合理論的結果；而臨界背壓比隨著擴張半角的增加反而減小，與理論分析的結果不符這現象主要是因為實際流動中，邊界層分離引起的。由于有邊界層存在的緣激波不可能一直伸到壁面上去。

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