Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Бұталы сопло – жұмыс сұйықтығы айналып өтетін орталық дене немесе бұтасы бар сопло түрі. Бұталы соплолар ұшақтарда, ракеталарда және көптеген басқа да сұйықтық ағынымен жұмыс жасайтын құрылғыларда қолданылады.
The plug nozzle is a type of nozzle which includes a centerbody or plug around which the working fluid flows. Plug nozzles have applications in aircraft, rockets, and numerous other fluid flow devices.
Шлангтар
Жалпы бау-бақша шлангілерінің иінтірек соплолары – плаг соплосының қарапайым мысалы және оның жұмыс істеу принципі. Бұл мысалда сопло конус немесе қоңырау пішіндес тесіктен тұрады, ал соплоның алдында жылжымалы таяқшаға бекітілген тығын орналасқан. Тығын поршень клапанына ұқсайды. Клапан сабы сопло корпусы арқылы «иінтірекке» дейін созылады, әдетте сопло жиналымының артқы жағында орналасқан ұзын рычаг. Қалыпты жағдайда серіппе клапанды тесікке басып тұрады, бұл сопло құлағанда су ағынын тоқтататын қауіпсіздік механизмін қамтамасыз етеді. Шлангқа су берілгенде, ол сопло корпусы арқылы тесікке ағып, әдетте тікелей ағынмен шығады. Тесіктен шыққаннан кейін су тығынға кезеді, ол суды бұрыш бойынша жаңға қарай бұрады. Қысқа қашықтықтан кейін су сопло тесігінің сыртына тиеді, ол оны қайтадан алға қарай бұрады. Бұл екі қадамдық процесс судың сақина тәрізді үлгіде шығуына себеп болады, бұл кез келген бір жерге түсетін су мөлшерін азайтады, соның салдарынан тозуды төмендетеді және үлкен аумақтарды суаруды жеңілдетеді. Тығын мен сопло тесігінің пішіні сақина бұрышын реттеуге мүмкіндік береді. Әдетте, тығын тесікке тартылғанда, ол су ағынын жартылай тоқтатады және оны мүмкіндігінше кең бұрышқа таратуға мәжбүрлейді. Бұл өсімдіктерді «бұжыралату» үшін қолданылуы мүмкін. Иінтірек одан әрі төмен итерілгенде, тығын тесіктен алыстайды, бұл ағынды азайтады және оны бұзады, нәтижесінде су қайтадан ағынға айналады.
Common garden hose trigger nozzles are a simple example of the plug nozzle and its method of operation. In this example the nozzle consists of a conical or bell shaped opening with a plug on a movable rod positioned in front of the nozzle. The plug looks similar to a poppet valve. The stem of the valve runs back through the body of the nozzle body to a "trigger", normally a long lever running down the back of the nozzle assembly. A spring keeps the valve pressed against the opening under normal use, thereby providing a failsafe cut off that stops the flow of water when the nozzle is dropped. When water is supplied to the hose, it flows through the nozzle body to the opening, where it would normally flow straight forward in a stream. Just after leaving the opening it encounters the plug, which deflects the water sideways through an angle. After travelling a short distance the water encounters the outside of the nozzle opening, which deflects it forward again. This two step process causes the water to be ejected in a ring shaped pattern, which causes less water to strike any one location, and thereby reduces erosion while also making it easier to water larger areas. The shaping of the plug and the nozzle opening allows the angle of the ring to be adjusted. Normally this is shaped so that when the plug is pulled back toward the opening it both partially cuts off the water flow, as well as causing it to spread out to the widest possible angle. This can be used for "misting" plants. When the trigger is pushed down further, the plug moves away from the opening, causing less blockage and disruption of the flow, ultimately allowing the water to form back into a stream.
Ракеталарда
Плагиндік сораптар биіктік компенсациялық сораптар класына жатады, аэроспайк сияқты, дәстүрлі конструкциялардан айырмашылығы, олар биіктіктің кең диапазонында тиімділігін сақтайды. Бақша шланғысының мысалындағыдай, плагиндік сораптар ракеталық сораптың ағынын өзгертуге мүмкіндік беретін, клапан тәрізді плагинді пайдаланады. Бұл биіктіктегі өзгерістерге бейімделу үшін қолданылады; төменгі биіктікте плагин артқа тартылып, газдың таралуын қамтамасыз етеді, ал жоғары биіктікте ауа қысымының төмендеуі бұл процесті табиғи түрде тудырады. Осы негізгі принциптің тағы бір нұсқасы – бірін бірінің ішіне орналастырылған екі сорапты пайдалану және олардың арақашықтығын реттеу. Бұл конструкция газ ағынын жақсырақ бақылауға және салқындату жүйесін жеңілдетуге мүмкіндік береді. Қызығы, "плагиндік сорап" термині басқа типтегі сораптарды – аэроспайктерді де білдіруі мүмкін. Теория бойынша, аэроспайк кең негізді және ұзын, конустық алдыңғы бөлігі бар найзаға ұқсауы керек. Дегенмен, "конус" бөлігін өнімділікке елеулі әсер етпей кесіп тастауға болады, тек негізгі бөлігін қалдыруға болады. Бұл қарапайым дренаждық тығынға ұқсас, сондықтан осы конструкция үшін "плагиндік сорап" термині жиі қолданылады.
Plug nozzles belong to a class of altitude compensating nozzles, much like the aerospike, which, unlike traditional designs, maintains its efficiency at a wide range of altitudes. Similar to the garden hose example, plug nozzles use a shaped rocket nozzle with a poppet shaped plug to allow the pattern of the rocket exhaust to be changed. This is used to adjust for changes in altitude; at lower altitudes the plug is pulled back to cause the exhaust to spread out, while at higher altitudes the lower air pressure will cause this to happen naturally. An alternative construction for the same basic concept is to use two nozzles, one inside the other, and adjust the distance between them. This pattern has the advantage of better control over the exhaust and simpler cooling arrangements. Confusingly, the term "plug nozzle" may also be used to refer to an entirely different class of engine nozzles, the aerospikes. In theory the aerospike should look roughly like a lance, with a wide base and long tapering forebody. However, the "spike" portion can be cut off with only minor effects on performance, leaving just the base section. This looks very similar to a common drain plug or bung, and leads to widespread use of the term "plug nozzle" for this design as well.
Әуе кемелерінде және зымырандарда
Реактивті қозғалтқыштың плагиндік соплосының тамыры зымыран техникасынан бастау алады, бірақ осы жылдар бойы зерттелгенімен, Boeing SST, ұсынылып отырған акустикалық плагиндік соплосы бар General Electric Variable Cycle Engine және Concorde сияқты жоғары жылдамдықты ұшуға арналған ұшақтарда қолданылмады. Дегенмен, ол AGM 28 Hound Dog зымыраны мен Tu 144 авиалайнерінде пайдаланылды. Плагин / "сыртқы кеңейетін" соплосы, де Лаваль конвергентті-дивергентті соплосындағы (con di) ішкі үдеуді шектеу үшін қолданылатын дивергентті конус бетінің орнына, орталық плагин мен еркін кеңейетін үдеуді ұшқышқа ие. Pratt & Whitney J52 ұшақ қозғалтқышы, AGM 28 Hound Dog зымыранында қолданылған, конвергентті немесе con di соплосына қарағанда зымыранның ұшу диапазоны бойынша жақсы нәтиже көрсеткен плагин соплосын пайдаланды. Аудармалы орталық корпус Kolesov RD 36 51A қозғалтқышында қолданылды, ол Tupolev Tu 144D жоғары жылдамдықты ұшағында пайдаланылды және соққысыз жұмыс істеді. Орталық корпус перфорацияланған және шуды азайту үшін ауа қысымы перфорациялар арқылы шығарылатын газ ағынына бағытталды. Ұшақтардың плагин соплолары үшін салмақ пен салқындату әдеттегі мәселелер болып табылады. Ұлттық газ турбиналық институтында бағаланған плагин соплосының дизайны, Concorde қозғалтқышы үшін қажетті өзгермелі ерекшеліктердің салдарынан салмақтың артуы және қайта қыздыру кезінде плагинді тиімді салқындату туралы алаңдаушылықтарға байланысты қабылданбады. Плагин соплосының модельдік сынақтары дәстүрлі con di соплоларымен салыстырғанда шу деңгейінің төмендегенін көрсетті. Субсоникалық ұшақтардың итеру соплолары орталық корпус/оқ/конус пішіндес элементін қолданып, осьтік компрессордың жұмыс сызығын картада дұрыс орнату үшін қажетті соплоның шығу ауданын қамтамасыз етеді. Бірінші операциялық неміс турбореактивті қозғалтқыштары, Jumo 004 және BMW 003, осьтік компрессорлармен жабдықталған, олардың әрқайсысының жұмыс режимдерінде дұрыс жұмыс істеуі үшін әртүрлі шығару соплоларының аудандары қажет болды: іске қосу/бос жүріс, көтерілу, жоғары жылдамдық, жоғары биіктік. Әрбір конструкция үшін ортасында жылғытпалы "оқ" пішіндес шектегіш корпусы бар алдыңғы/артқы жылғытпалы сопло таңдалды. Ол салыстырмалы түрде қарапайым басқарумен ауданды басқаруды қамтамасыз етті және турбинаның сақина тәрізді пішінімен үйлесімді болды.
The jet engine plug nozzle has its origins in rocketry but has also been studied over the years, but not used, for supersonic cruise aircraft such as the Boeing SST, the proposed General Electric Variable Cycle Engine, with its acoustic plug nozzle, and Concorde. However, it was used for the AGM 28 Hound Dog missile and the Tu 144 airliner. The plug / "external expanding" nozzle has a central plug and a freely expanding supersonic jet rather than a diverging cone surface to contain the internal supersonic expansion as in a delaval convergent divergent nozzle (con di) nozzle. The Pratt & Whitney J52 aircraft engine used in the supersonic AGM 28 Hound Dog missile used a plug nozzle which performed better over the missile's flight envelope than either a convergent or a con di nozzle. A translating center body was used on the non afterburning Kolesov RD 36 51A engine used for the Tupolev Tu 144D supersonic airliner. The center body was perforated and compressed air forced into the exhaust jet through the perforations to attenuate the noise. Weight and cooling are typical concerns with aircraft plug nozzles. A plug nozzle design evaluated at the National Gas Turbine Establishment was rejected for the Concorde engine due to the weight penalty from the required variable features and concerns about adequate plug cooling during reheat operation. Plug nozzle model tests have shown reduced noise levels compared to traditional con di nozzles. Propelling nozzles for subsonic aircraft have used a center body/bullet/cone to give the nozzle exit area required to set an axial compressor running line correctly on its map. The first operational German turbojet engines with axial compressors, the Jumo 004 and BMW 003, needed a different exhaust nozzle areas for running properly at each of the operating regimes: start/idle, climb, high speed, high altitude. A nozzle with a fore/aft translating "bullet" restrictive body in the center was chosen for each design. It provided area control with relatively simple actuation and matched the annular shape of the turbine exhaust.