2.工作原理。拉瓦尔喷管的原理。有很多压力的洁净气体。在前段，流体运动遵循“流体在管中运动时，截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，因此气流不断加速。当到达窄喉时，流速已超越了音速。而跨音速的流体在运动时却不再遵循“截面小处流速大，截面大处流速小”的原理，而是恰恰相反，截面越大，流速越快。在后一阶段，燃气流的速度被进一步加速，这样就产生了巨大的推力。拉瓦尔喷管实际上起到了一个“流速增大器”的作用。在医药领域应用这一工作原理是产生高速气流，加速粉体颗粒，生产洁净的超细微粉，进一步改善物料物性。

  （1）马赫数的确定。马赫数表示气流运动速度与当地音速之比，是一个表征流场压缩性大小的无量纲参数，是高速空气动力学中的一个重要基本物理参数，反映流场压缩性大小的相似准则。

  在拉瓦尔管中，气体的流动是可压缩流动，在真实的情况下，可压缩流动是一个很复杂、综合的现象。喷管中的实际流动是近似等熵流动的非等熵的流动。为将问题简化，理论上通常按一维等熵流计算。

  试制的拉瓦尔喷嘴在设备上应用，能达到比较好的效果，在设计中考虑到拉瓦尔喷嘴的加工制作情况，收缩段和扩张段用的是锥面，没有用曲面形式，当拉瓦尔喷嘴较小时，收缩段和扩张段用锥面和曲面相差不大，当然曲面形状更好一点，如加工条件允许，扩张段考虑用钟形结构。

  稳流段为使气流稳定，一般长度取值为喉部直径的10倍以上。Biblioteka Baidu

  喉部气流速度达到超声速，直径的大小直接与质量流量有关，过大消耗高压气体多，其他相应尺寸续作相应调整，使设备整体加大，直径过小，质量流量过小，加工效率较低，取值一般的情况下在1～2mm之间，

  计算得出的Ao在一个范围值内，现在取值Do为8 mm。长度为：Lo=(Do-D*)/2/×cot15=12.129(mm)。调整为12 mm。稳压段长度计算：考虑到有一个稳流空间，为9.6 mm。喉部曲率半径等于或略大于喉部直径。

  用数控车和电火花复合微细加工，详细不再论述。或用数控车和电化学工艺加工，不再详细论述。量小的情况下建议用电火花加工工艺。

  【摘 要】现代医药行业对原料药的粒度要求比较高，扁平式气流粉碎机是以空气动力学理论为理论依照之一建立起来的医药加工设施，高速气流是扁平式气流粉碎机的动力源。如何得到洁净高速的气体动力，是扁平式气流粉碎机设计的最关键的技术，拉瓦尔喷嘴是把可压缩气体的势能和内能转变为动能的一种结构及形式，其在航天领域应用广泛。本文讨论拉瓦尔喷嘴在小型设备中的设计，希望能给出适合医药行业的拉瓦尔结构。

  （1）拉瓦尔临界状态下的截面积确定：根据公式(12)，能确定A*,正常的情况下，D*取值在1～2毫米之间，现在取值1.5毫米。

  在一维等熵流动中，沿流线某点初的流速正好等于当地的声速，该点称为临界点，可得：

  （2）质量流量的计算。进料速度确定后，气固比确定，气体的质量流量可以计算出，用(12)计算出A*(临界状态下的截面积)

  扩张段使达到声速的气流进一步达到超声速，扩张角经验取值在5°～10°，扩张角过小，气流扩张路程较长，能量损失加大，扩张角过大，影响速度，本文扩张段角度取为5°。

  （5）收缩段的收缩角计算。收缩段为使气体在亚音速状态下加速到声速，为使气流稳定加速一般锥角取值在30°～60°，过大气流不稳定，过小气流加速距离过长，能量损失加大，现在取30°。

  1.基本结构。拉瓦尔喷嘴喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张。箭体中的气体受高压，流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后，由后半部逸出。这一架构可使气流的速度因喷截面积的变化而变化，使气流从亚音速到音速，直至加速至超音速。