Dysza de Lavala

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Prędkość przepływu w dyszy wzrasta w kierunku przepływu (od koloru zielonego do czerwonego)

Dysza de Lavala – kanał aerodynamiczny dzięki któremu można uzyskać przepływ naddźwiękowy wykorzystywany w niektórych typach turbin parowych, w silnikach odrzutowych i rakietowych. Wynalazcą urządzenia jest Gustaf de Laval (1845–1913), szwedzki inżynier i przemysłowiec.

Opis działania dyszy[edytuj | edytuj kod]

Przekrój dyszy Lavala w początkowym odcinku ulega zwężeniu, następnie rozszerza się. W części zwężającej się następuje przyspieszenie gazu od prędkości początkowej do prędkości dźwięku. W końcowej części następuje dalsze przyspieszanie powyżej prędkości dźwięku, chociaż przyspieszenie stopniowo maleje. Na całej długości dyszy gaz rozpręża się i ma miejsce wzrost jego prędkości. Podczas pracy naddźwiękowej przekrój najwęższy jest przekrojem krytycznym, a parametry gazu w nim występujące – parametrami krytycznymi.

Wyjaśnienie zasady działania[edytuj | edytuj kod]

Prędkość przepływu gazu zależy od wielkości przekroju poprzecznego. Zależność ta zmienia swój kierunek, gdy prędkość gazu przekracza prędkość dźwięku w tym gazie. Wyraża to wzór wynikający z równania ciągłości

gdzie:

– względna zmiana prędkości gazu,
– względna zmiana pola przekroju poprzecznego dyszy,
liczba Macha.

Ze wzoru wynika, że gdy prędkość gazu jest mniejsza od prędkości dźwięku wówczas zwężanie przekroju powoduje wzrost prędkości. Gdy prędkość przekroczy prędkość dźwięku wyrażenie w mianowniku staje się ujemne i wzrost prędkości może być powodowany wzrostem pola przekroju poprzecznego dyszy. Widać więc, że jeśli gaz w części zbieżnej zostanie rozpędzony do prędkości dźwięku, co zależy od różnicy ciśnień między wlotem i wylotem dyszy, to w części rozbieżnej może rozpędzać się dalej.