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ROCKET NOZZLE · 拉瓦尔喷管
先收窄,再张开
热就变成了推力
燃气在最窄处刚好到音速,过了喉部,喷管越张开,气流反而越快。
出口马赫数
—
排气速度
—
m/s
推力
—
kN
控制面板
喷管与工况
扩张比
16
短 4
海平面型 16
真空型 80
油门 · 燃烧室压力
7.0
MPa
外界环境
海平面
20 km
真空
预设
5 个工况
显示与视图
温度
压力
马赫数
实验室
拆解
棚拍
熄火
复位相机
?
×
怎么操作
直接在 3D 里
抓住喷管出口的琥珀色唇口
往外拉或往里推,喷管扩张比在 4–80 之间变化,靠近 4、16、80 会吸附。
控制台上的
油门旋钮
也能拖,燃烧室压力 2–10 MPa,每 0.5 MPa 一档。
拖动空白处旋转视角,滚轮缩放,右键平移,双击复位。悬停在涡轮泵、推进剂罐、推力传感器上会出现标签。
键盘
/
显示或隐藏界面。
简化说明
一维理想等熵流:燃气成分固定(γ = 1.2,摩尔质量 22 g/mol),没有摩擦、传热和化学反应,燃烧室总温固定 3500 K。
喷管里始终按"满流"计算,忽略流动分离。真实喷管严重过膨胀时,气流会在出口前从壁面脱开,推力损失没有这里算的那么大,真空型喷管在海平面甚至可能被震坏。
每个截面上的温度、压力、速度都取一维平均值;粒子的显示速度按真实速度的 0.55 次方缩放,不然燃烧室里的粒子几乎看不出在动。
尾焰形状是按出口压力和外界压力定性画的:平均半径取燃气完全膨胀到外界压力时的截面,马赫环间距用 Prandtl 公式再缩小一半以便入画,真空尾焰的张角也做了收敛。它不是流体力学计算结果。
尾焰在横屏里画到排气导流筒口为止(喷管出口下游约 1–2 米),竖屏里画得更长;导流筒本身不参与计算。
两块悬浮屏:发动机上方是沿喷管轴线的压力、温度、马赫数曲线,横轴和下方的真实喷管对齐;右下角是推力(动量项 + 压力项)和出口 / 外界压力对比,镜头离开默认机位时会淡出。数字都来自同一个一维模型。
温度色标按类黑体画:3500 K 的燃烧室白黄,喉部黄,扩张段橙,出口一带暗红紫,越冷越暗。尾焰颜色按液氧煤油火焰示意:轴心黄白、外层橙、边缘透明,马赫环处更亮。
发动机按 1:1 尺寸建模(喉径 10 cm)。推进剂罐、涡轮泵、阀门、管路、再生冷却管束只是示意,不参与计算。
显示界面
这个浏览器打不开 3D 画面
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