拉伐爾噴嘴英文解釋翻譯、拉伐爾噴嘴的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Laval nozzle

分詞翻譯：

拉的英語翻譯：

pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【機】 pull; tension; tractive

伐的英語翻譯：

cut down; strike

爾的英語翻譯：

like so; you

噴嘴的英語翻譯：

nozzle
【計】 jet nozzle
【醫】 nozzle; nozzle spray

專業解析

拉伐爾噴嘴（Laval nozzle）是一種用于加速流體至超音速狀态的特殊管道結構，英文術語為“convergent-divergent nozzle”或直接稱“Laval nozzle”。其核心設計包含收縮段（收斂段）、喉部（最窄橫截面）和擴張段三部分，通過調節管道截面積實現亞音速到超音速的流體加速。

該裝置由瑞典工程師古斯塔夫·德·拉伐爾（Gustaf de Laval）于1883年發明，最初用于蒸汽輪機，後成為火箭發動機、超音速風洞和噴氣推進系統的關鍵部件。其工作原理基于氣體動力學中的等熵流動方程，當流體通過喉部達到臨界速度（音速）後，在擴張段繼續膨脹加速至超音速狀态。這一過程遵循質量守恒定律和伯努利原理，數學表達為： $$ frac{dA}{A} = (M-1)frac{dV}{V} $$ 其中$A$為截面積，$M$為馬赫數，$V$為流速。

現代應用中，拉伐爾噴嘴的優化設計直接影響推進系統效率。例如美國宇航局（NASA）在航天飛機主發動機中采用高精度數控加工噴嘴，使燃燒室壓力與外界環境壓力達到最佳匹配，提升比沖性能達15%以上。中國長征五號運載火箭的YF-77氫氧發動機也應用了類似設計原理。

流體力學研究表明，噴嘴擴張段的半角通常控制在12-18度範圍，過大的擴張角會導緻流動分離和能量損耗。相關實驗數據可在《流體工程期刊》（Journal of Fluids Engineering）的最新研究中查閱。

網絡擴展解釋

拉伐爾噴嘴（Laval nozzle）是一種具有特殊收縮-擴張結構的管道裝置，主要用于将流體的壓力能轉化為動能，實現亞音速到超音速的加速。以下是詳細解釋：

1.基本原理

拉伐爾噴嘴通過先收縮後擴張的幾何形狀實現流速變化。當亞音速氣流進入收縮段時，速度逐漸增加，在喉部（最窄處）達到臨界音速（馬赫數=1）；隨後在擴張段中，氣流進一步加速至超音速（馬赫數>1）。這種轉換基于流體力學中的質量守恒和能量守恒定律。

2.結構特點

收縮段：截面面積逐漸減小，使亞音速氣流加速。
喉部：最小截面區域，流速達到音速。
擴張段：截面面積逐漸增大，氣流繼續加速至超音速。

3.關鍵應用

工業領域：用于蒸汽噴射器（如提到的真空泵）、超音速火焰噴塗（如和提到的粒子加速）。
航空航天：火箭發動機噴管設計，以優化推力。
材料加工：混凝土蒸汽養護中通過高速氣流提高熱交換效率。

4.性能影響因素

擴張段半錐角：角度大小直接影響出口流速和溫度分布（通過CFD模拟驗證，見）。
入口壓力與介質性質：如提到，蒸汽壓力需達到1.5MPa左右才能有效工作。

5.相關公式

臨界流速（喉部速度）可通過以下公式計算： $$ v_c = sqrt{frac{2gamma}{gamma-1} R T_0 left(1 - left(frac{P_c}{P_0}right)^{frac{gamma-1}{gamma}}right)} $$ 其中，( gamma )為比熱比，( R )為氣體常數，( T_0 )和( P_0 )為入口總溫總壓，( P_c )為喉部壓力。

如需更完整的工程參數或設計案例，可參考、等學術來源。