简谈超音速气流粉碎机——拉瓦尔喷管

首先，让我们来看看气流粉碎机的工作原理：通过拉瓦尔喷嘴将压缩空气加速到亚音速或超音速气流中，喷射流带动材料进行高速运动，使材料碰撞、摩擦、切割和粉碎。粉碎的材料随气流进入分级区域。满足粒度要求的材料由收集器收集，不符合粒度要求的材料返回粉碎室继续粉碎，直到达到所需粒度并被捕获。

正如上面提到的，我们知道气流是在拉瓦尔喷嘴加速后实现的，因此，我们也隐约知道为什么超音速气流粉碎机要叫超音速，下面就带大家看看拉瓦尔喷管。

拉瓦尔喷嘴是一种中间收缩的不对称沙漏管，也称为中间收缩的沙漏收敛扩散喷管，渐缩渐宽喷管或者细腰喷嘴，拉瓦尔喷管是推力室的重要组成部分，在应用中起着重要作用“流速增大器”的作用。

拉瓦尔管大概是这样的

在工业革命期间，人们想要加速气体，比如蒸汽，以驱动发动机和涡轮机。当时，分级式粉碎机让气体进入管道以减小体积和加速是常识。但这不是一个成比例的关系。虽然气体会在管道中加速，但当管道在一定程度上变薄时，它会阻塞流动。无论管道有多薄，压力有多大，加速效果都很弱，或者根本没有。工程师试图通过改变管道的纹理、尺寸和一端来修剪管道，但是行不通的。

瑞典人拉瓦尔

直到1888年，瑞典人拉瓦尔设计了一个尖嘴，这和其他人做的一样，但他在尖嘴后面增加了一个喇叭形的开口，因此气体以惊人的速度喷射。同样，管道在前部越来越薄，气体不断加速到声速，但一旦气体流速达到声速，它就会达到一个临界点——即使管道变薄，气体也不再加速。

因此，为了继续加速达到声速的气体，不是为了使管道变窄，而是使用喇叭形开口再次加宽管道，使施加在气体上的压力立即释放，气体截面积增大，并继续加速超过声速。

简单地说，当流体速度在声速前后时，体积变化率和速度变化率之间的大小关系发生了变化。因此，拉瓦尔一般结构为亚音速加速管+超声加速管。