Сопло — это устройство, предназначенное для управления направлением или характеристиками потока жидкости, в частности для увеличения скорости жидкости, покидающей закрытую полость или канал. Сопла обычно представляют собой трубки или трубопроводы с различной площадью поперечного сечения, которые направляют или изменяют поток текучей среды (жидкости или газа). Спектр применения форсунок довольно широк, включая регулирование расхода, скорости, направления, качества, формы и даже давления на выходе. р>
В сопле скорость жидкости увеличивается за счет энергии ее давления. р>
Газовые струи, струи жидкости или гидроструи используются для выброса газа или жидкости в окружающую среду непрерывным потоком. Эти насадки широко используются в газовых плитах, духовках и грилях для барбекю. В прошлом для освещения также использовались газовые горелки. В некоторых устройствах, таких как карбюраторы, для регулирования потока топлива в двигатель используются жиклеры, в спа они выполняют ту же функцию. Более специализированные насадки, такие как насадки с ламинарным потоком, предназначены для обеспечения более плавного давления и потока, что делает фонтан более эффективным. р>
Основной целью сопла обычно является увеличение кинетической энергии жидкости, первоначально за счет ее внутренней энергии и энергии давления. По конструкции сопла их можно разделить на сужающиеся (сужающиеся от большего диаметра к меньшему) и расширяющиеся (расширяющиеся от малого диаметра к большему). Например, сопло Лаваля сначала сходится, а затем расширяется, что позволяет увеличить скорость жидкости и в таком виде более эффективно ускорять поток сверхзвуковых жидкостей. р>
Форма сопла спроектирована таким образом, чтобы выходящие газы направлялись строго назад, а любые боковые элементы не вносили вклад в тягу. р>
Спринклер создает тягу за счет энергии, получаемой при сжигании топлива. Горячий газ находится под более высоким давлением, чем наружный воздух, и его скорость увеличивается по мере выхода через сопла двигателя. Для создания тяги скорость истечения должна превышать скорость полета самолета, а слишком большая разница в скорости приводит к бесполезному расходу топлива. р>
Для некоторых типов двигателей, таких как VASIMR, также были предложены электромагнитные сопла, которые направляют поток плазмы через магнитное поле, а не через сплошную стенку. р>
Многие форсунки способны производить очень мелкую струю жидкости. Распылительные форсунки широко используются в области распыления краски, парфюмерии и карбюраторов двигателей внутреннего сгорания. р>
Насадки для пылесосов бывают разных форм и специально разработаны для легкой очистки. р>
Некоторые формы сопел предназначены для производства жидкостей определенных форм. Например, сопло, используемое для экструзионного формования, называется матрицей, которая используется для производства таких продуктов, как металлы или пластики с определенными поперечными сечениями. р>
Поскольку специально разработанные форсунки помогают достичь более высокой эффективности потока, представьте, какие прорывы это может принести в будущих технологиях? р>
Как будущие технологии сопел изменят наше понимание и применение динамики жидкости? р>