飛機加速時發動機噴口是收縮還是擴張？

01-09

我們先了解一下尾噴口的主要功用：防止燃氣因不完全膨脹而造成的推力損失。詳細一點說就是使渦輪後的燃氣繼續膨脹，以便儘可能的把燃氣的熱焓轉變為動能，增大燃氣從噴口噴出的速度，從而提高發動機的推力。

然後，需要說明的是，噴口大小和推力大小不是簡單一元曲線關係。在一定的油門範圍內，噴口適當縮小可增加推力，但超過臨界值後則反之。一般來說，在飛行速度不大的情況下（M&<=1.5），亞音速及低超音速飛機使用的不帶加力的噴氣發動機由於噴口部分的焓降較小，發動機由於不完全膨脹而損失的能量也較小，簡單的收斂尾噴口便能有效的增加發動機的推力。這一點很好理解，題主可以用嘴吹氣試一下，嘴巴張大吹出的氣猛，還是閉合一些吹的猛～跟消防隊用的高壓水槍原理差不多～

如果題主問的是軍機的起飛，由於起飛時一般都是開加力，通常都需要擴張噴口，因為已過臨界點。當M&>1.5 ，飛行速度越來越大時，燃氣在尾噴口的總膨脹比可達到10-20以上，為了保證燃氣能夠充分膨脹，減少推力損失，此時必須使用可調節的收斂-擴散型超音速尾噴口，這樣在開加力時，為了保證燃氣充分膨脹，尾噴口也必須要調到最大直徑狀態，不開加力時一般都是噴口處於最小直徑狀態。這也很好理解，該射的時候遲遲不射或者射不幹凈，結果就會造成。。。嗯。。。屌爆了～

So,一般來說，簡單的說：從小油門到最大推力噴口是收縮的，面積隨油門桿移動持續縮小，但接通加力後，噴口是擴張的～

以上說的這個，就是著名的收斂-擴張噴管，也叫「拉瓦爾噴管」～亞音速氣體在收縮的流道中會加速，但超音速氣體在擴張的流道中才會加速。跨／超音速的流體在運動時不再遵循"截面小處流速大，截面大處流速小"的伯努力定律，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。（這也是火箭發動機為什麼長那個樣子的原因～）對這種噴管有興趣的朋友們請看這裡http://wenku.baidu.com/view/6cbd32c74028915f804dc288.html，看看每段的結論就可以，公式太複雜了。

在飛機（發動機）起動時，噴口調到最大直徑狀態是為了讓發動機中的氣流更加順暢，降低飛機的過載，從而縮短飛機的起飛距離。

當發動機處於慢車狀態時（降落時發動機就處於慢車狀態），噴口調到最大直徑狀態是為了降低排氣速度，減低推力，使飛機更安全平穩的降落，保證飛機在降落後不要滑行的太遠，避免衝出跑道～當然也能避免高速排氣對地勤人員造成傷害～

根據牛頓第三定律，作用力與反作用力方向相反，大小相等。發動機向後噴流對氣動產生的較大的作用力使氣體加速，同時，氣體也對發動機產生方向相反，大小相等的推力。

發動機，尤其是軍用的渦輪噴氣式發動機，發動機的推力來自於動量對時間的導數，我們可以認為噴流速度是影響該種發動機的主要因素。

根據拉瓦爾噴管理論：

當氣流為亞音速或者較低的跨音速時，此時收縮尾噴口會提高噴流速度，從而加大推力；

但當發動機(燃燒室附近)的氣流為超音速時，此時需要擴大尾噴口面積才會提高噴流速度，而在加力狀態下，發動機內的氣流速度(注意不一定是飛機速度)基本上為跨音速或超音速，此時需要擴大尾噴口以提高噴流速度。

飛機加速與否跟噴口沒直接關係。噴口收斂還是擴張跟發動機的工作狀態有關。

飛機加速不代表發動機加速，發動機加速是指轉速發生變化，還要區分穩態和過渡態。如果發動機穩態，且壓氣機有足夠的喘振裕度且遠離堵點，那麼噴管面積一般是不變的。如果壓氣機要喘或者要堵，那麼噴管面積會或收縮或擴張，這取決於具體的壓氣機特性和工作線，不能一概而論。如果是過渡態，一般認為噴管面積不變。

民機用的高涵道比渦扇似乎都是幾何不可調的。而軍用的加力渦扇尾噴管的作用是將渦輪出口氣流中的焓轉變為氣流的動能，在流量一定的情況下速度越高推力越大。怎樣達到最大的速度？燃氣要完全膨脹，就是說尾噴管的出口壓力等於環境壓力既背壓。根據尾噴管入口的總壓與背壓的比值去確定使用收縮噴管還是收括噴管(拉法爾噴管）。

飛機加速時發動機的流量，工作狀態都在變化，討論起來太複雜了。這裡只說一種情況——開加力，收括噴管。這時為了不影響渦輪壓氣機共同工作狀態，以及保證完全膨脹，噴管的喉部面積必須增加，噴管出口面積也要增加。噴管是擴張的。

跟流體力學上講的漸縮，漸擴管一個原理，主要看流體流速。

說實話，我看這個題目第一眼的時候，我真的好污！

反正新聞里有收縮的，也有擴張的

簡單的說取決於流體流速如果是亞音速那就遵循伯奴利方程收縮型尾管使流體繼續加速如果是超音速的時候那麼可壓縮流體不能簡單的用伯奴利方程了由於篇幅限制就不在這推導了直接給出結果（一般可壓縮流體力學書上都有）尾管擴張流體繼續加速（值得注意的是可壓縮流和不可壓縮流的分界線不是M=1 通常會以M=0.3）希望對你的問題有幫助

首先這個問題是有問題的，飛機加速和發動機狀態不能這麼絕對的聯繫，如果單純節流狀態，噴口也不會調整啊，但是節流狀態轉速就多了，這種情況也會有飛機加速的情況啊

以我小半瓶水的水平回答一下，氣體動力學方面原理就不說了，僅從宏觀上說一下認識。飛機發動機類型也不止一種，涉及到尾噴口活動的應該只有軍用渦輪發動機。

當航空發動機工作在非加力狀態時，為保證發動機在啟動時工作順利，噴口保持在擴張狀態。當進一步推油門桿，為實現推力的增加，發動機噴口收縮。

當發動機進入加力狀態時，為保證加力狀態下發動機發動機穩定工作。尾噴口擴張，當發動機工作在全加力狀態，尾噴口面積達到最大。

首先你要了解進氣道和噴管是擴張還是收縮的

大部分發動機尾噴口都是固定的，只有戰鬥機的尾噴口可以收斂。

拉瓦爾噴管

根據我玩學校的模擬駕駛器時對飛行姿態的觀察，（殲-10）加大油門尾部噴口是擴大的。

這個我來回答，一般軍用飛機在加力狀態下，噴口處於最大狀態

如果題主是提問軍用飛機開加力加速的話，那噴管的喉道，也就是噴管面積最小的地方是要擴大的。原因在於一般在開加力時不改變核心機的工做狀態，即氣流流量，總壓幾本不變，加力燃燒增大的氣流總溫，針對流量不變，那麼喉道處必須變大才能滿足此要求，對於早起的均採用收縮噴灌的飛行棋來說，就是噴管的出口變大。

大概也就是這個樣子，而針對拉瓦爾噴管而言，喉道外噴管中間，其改變時在外面看的不明顯。不過應該能看到更亮的火焰，雖然看不到火焰的尾酒才是發動機最理想的工作狀態。也就是民航的那種，但軍機嘛，耗油率什麼的先靠邊站好吧好！