Как работает сопло Лаваля и какие параметры влияют на его эффективность?

Сопло Лаваля — газовый канал особого профиля, который используется для изменения скорости проходящего по нему газового потока, чаще всего для создания сверхзвукового потока. ru.wikipedia.org

Работа сопла Лаваля происходит следующим образом: yandex.ru

1. Образовавшиеся в камере при горении топлива продукты сгорания поступают на вход сужающейся части сопла, где они разгоняются. yandex.ru
2. В узком горле сопла они достигают звуковой скорости. yandex.ru
3. В расширяющейся части сопла продукты сгорания продолжают ускоряться до сверхзвуковых скоростей, создавая реактивную силу (тягу). yandex.ru

Некоторые параметры, влияющие на эффективность сопла Лаваля:

• Перепад давлений между началом и срезом сопла. naked-science.ru Чем выше этот перепад, тем больше разгон и скорость истечения. naked-science.ru
• Давление на входе в форсунку. en.wikipedia.org Оно должно быть значительно выше атмосферного. en.wikipedia.org
• Давление газа на выходе из расширительной части выхлопного патрубка. en.wikipedia.org Оно не должно быть слишком низким, иначе поток перестанет быть сверхзвуковым. en.wikipedia.org
• Угол наклона касательной к контуру сопла на входе в сверхзвуковую часть. yandex.ru Если он меньше 15°, сопло не будет развивать максимальную тягу из-за неполного расширения газового потока. yandex.ru Если угол наклона больше 70°, произойдёт отрыв потока от стенки расширяющейся части сопла и возникнут существенные потери тяги. yandex.ru
• Профиль сопла. yandex.ru Максимальная тяга развивается, когда профиль спроектирован по предельной линии тока, то есть когда из узкого горла сопла истекает свободно расширяющаяся струя. yandex.ru