Erhöht das Hinzufügen einer Düse den Spitzendruck in einer Rakete?

Wenn ich zwei Ladungen des gleichen Festtreibstoffs in der gleichen Geometrie und im gleichen Gehäuse hätte und einer eine De-Laval-Düse hinzufügen würde, während die andere nur ein einfaches Loch für einen Auspuff hätte, würde der Spitzendruck in den Raketen beim Abfeuern steigen gleich oder größer sein für den mit Düse ausgestatteten? Dass letzteres der Fall wäre, scheint naheliegend, da man mehr Kraft verspürt, wenn man zB einen Schlauch mit dem Finger einschnürt, aber überall lese ich, dass der Druck in den Einschnürungen abfällt.

Mit zunehmender Geschwindigkeit nimmt der Druck aufgrund des Bernoulli-Prinzips (IIRC) ab. In einer Düse nimmt die Geschwindigkeit dort zu, wo der Querschnitt aufgrund der Massenerhaltung eingeengt ist (Av = Av). Ich kann später eine längere Antwort schreiben.
Ich habe keine verbindliche Antwort. Aber wenn Sie die Verengung passieren, wird das Gas Überschall, was bedeutet, dass sich nichts davon stromaufwärts in die Brennkammer ausbreiten kann. Ich kann mir also nicht vorstellen, dass die Aktion im expandierenden Teil der Düse dazu führen könnte, dass der Kammerdruck ansteigt.

Antworten (2)

"Druckabfall in den Engstellen" könnte irreführend sein. Über der Engstelle fällt der Druck ab . Mit anderen Worten ist der Druck vor der Engstelle höher.

Die Spitzendrücke liegen in der Brennkammer, die der Engstelle vorgeschaltet ist. Alles in allem gilt: Je stärker die Einschnürung, desto größer der Druckunterschied zwischen „Glocke“ und Brennraum.

Dies steht im Einklang mit Düse -> größerer Druck in der Rakete.

Wir wissen, dass der Druck an den Ausgängen der Umgebungsdruck ist. Die Düse verband die Hochdruck-Brennkammer (den Spitzendruck in der Rakete) mit der Außenseite (Umgebung bei Umgebungsdruck). Der Druck ist also "fixiert". Wenn Sie hier eine Düse hinzufügen, ist die Druckdifferenz zwischen dem Spitzendruck in der Kammer und dem Umgebungsdruck die Kraft, um die Strömungsgeschwindigkeit durch die Düse zu beschleunigen. Die Funktion der Düse besteht darin, die Austrittsgeschwindigkeit zu erhöhen, damit die Rakete eine höhere Geschwindigkeit erreicht. Die tatsächliche Druckverteilung in der Düse hängt von den Konstruktionsmerkmalen wie dem Flächenverhältnis der Düse ab und hängt auch davon ab, ob eine Stoßwelle auftritt.