排气速度计算器

历史背景

喷气速度的概念起源于20世纪初对火箭推进的研究。康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基、罗伯特·戈达德和赫尔曼·奥伯特做出了重大贡献，为现代火箭技术奠定了基础。喷气速度是决定火箭发动机效率的关键因素，也是齐奥尔科夫斯基火箭方程中的重要参数。

公式

喷气速度公式为：

$$ V = \frac{F - (p_e - p_a) \cdot A}{\dot{m}} $$

其中：

• \( V \) 为喷气速度（m/s），
• \( F \) 为推力（N），
• \( p_e \) 为出口压力（N/m²），
• \( p_a \) 为大气压力（N/m²），
• \( A \) 为喷口面积（m²），
• \( \dot{m} \) 为质量流量（kg/s）。

示例计算

假设一个火箭发动机产生 50,000 N 的推力，出口压力为 120,000 N/m²，大气压力为 101,325 N/m²，喷口面积为 1.2 m²，质量流量为 45 kg/s。喷气速度计算如下：

$$ V = \frac{50000 - (120000 - 101325) \cdot 1.2}{45} \approx 831.25 \, \text{m/s} $$

常问问题

什么是火箭科学中的喷气速度？

• 它指的是火箭喷出的废气线性流动速度，决定了发动机的推力和效率。

为什么喷气速度很重要？

• 更高的喷气速度有助于火箭更有效率，从而在消耗相同燃料的情况下产生更大的推力。

大气压是否会影响喷气速度？

• 会。出口压力和大气压力之间的差值会影响推力，进而影响喷气速度。