چرا اگزوز پس سوز "نبض" دارد؟

به جای متراکم بودن مداوم ، اگزوز پس سوز در این تصاویر زیر به نظر می رسد "ضربان دار" است. آیا این یک ترفند دوربین است ، نتیجه طبیعی تعامل با هوا است ، یا آیا برخی از علم طراحی ها در سیستم پیشرانه وجود دارد که باعث این اثر می شود؟آنها به عنوان "الماس ماخ" یا "الماس شوک" (و تعدادی نام دیگر) شناخته می شوند و به خودی خود از ویژگی های پس سوز نیستند اما هنگامی که فشار گازهای خروجی منبسط نشده توسط امواج ایستاده در اگزوز تشکیل می شوند دقیقاً با فشار محیط خارجی مطابقت دارد. آنها می توانند با انبساط بیش از حد یا با انبساط کم گازهای خروجی تشکیل شوند. الماسها در حال گذار از جریان صوتی به مافوق صوت هستند که بلافاصله در سمت "پایین دست" نازل موتور موشک یا موتور جت اتفاق می افتد.
در موشکها ، جریان از طریق چنین نازلی همیشه در گلو صوتی است (بجز سیستمهای کم فشار پیش پا افتاده که می تواند صوتی باشد) - اما اینها معمولاً در عمل مشاهده نمی شوند.
در موتورهای جت ، جریان صوتی یا مافوق صوت در اگزوز به طراحی بستگی دارد که به نوبه خود به کاربرد بستگی دارد. موتورهای "جت خالص" که از کمپرسور احتراق برای فشرده سازی هوای ورودی استفاده می کنند و رانش خود را از اگزوز جت ایجاد می کنند ، معمولاً دارای اگزوزهای مافوق صوت هستند. توسعه مداوم منجر به ایجاد طیف وسیعی از انواع موتور "جت" با قابلیت های تا حدودی متفاوت شده است - توربوجت (جت "خالص") ، توربوفن ("فن داخلی" با جت هدایت می کند هوایی تولید می کند که تا حدی جت مناسب را دور می زند) ، توربوپراپ (جت باعث رانش پروانه خارجی می شود) ، propfan (توربوپراپ در استروئیدهای بهینه شده برای كروز نزدیک به Mach 1) و برخی از همسفران مانند توربوشفت - مانند توربوپراپ اما دارای خروجی شافت - اگر می خواهید مانند هلی کوپتر نیرو بگیرید ، مفید است.
در یک موتور توربو فن میزان هوایی که موتور مناسب را جت می کند توسط "نسبت بای پس" تنظیم می شود. موتورهای بای پس زیاد اکثر هوا را از طریق جت مناسب می فرستند تا با اگزوز جت ترکیب شده و اگزوز واقعی موتور را تشکیل دهند. جت خالص یا برخی از موتورهای توربو فن "نسبت بای پس کم" ممکن است دارای اگزوزهای مافوق صوت باشند در حالی که توربوفن "نسبت بای پس بالا" همیشه صوتی ندارند. هواپیماهای مدرن از راه دور (مخصوصاً هواپیماهای مسافربری) که هدفشان حداکثر صرفه جویی در مصرف سوخت است ، نسبت های بای پس بالایی دارند. از آنجا که الماسهای ماخ فقط با عملکرد صوتی ارتباط دارند ، شما الماسهای ماخ را از 747 نخواهید دید.
بنابراین ، فن جت های بای پس کم ممکن است برای بخشی از عملکرد خود دارای اگزوزهای مافوق صوت باشند. یک توربوجت ممکن است زیر صوتی یا فوق صوتی باشد و پس سوز تقریباً همیشه (اما نه لزوماً از نظر تئوری) جریان خروجی مافوق صوت را تولید می کند.
در سیستم هایی که دارای سرعت خروجی خروجی مافوق صوت هستند ، با تغییر جریان از صوتی در حلق نازل به مافوق صوت در سیستم انبساط ، هدف این است که فشار خروجی دقیقاً مطابق با محیط باشد. "دقیقاً" هرگز دقیقاً در عمل اتفاق نمی افتد. در مواردی که عدم تطابق رخ دهد ، یک موج شوک ایجاد خواهد شد - "از نظر دیگر" عدم تطابق امپدانس "- و شواهد مشهود آن الماسهای Mach است.
از آنجا که هم فشار اگزوز و هم فشار محیط با تغییر شرایط ، اساساً همیشه درجاتی از این نوع امواج شوک در سیستم های "واجد شرایط" وجود دارد ، اما بیشتر از آن زمانی که عملکرد موتور به طور قابل توجهی از حالت ایده آل دور شود. نسخه های کوچکتر ممکن است بدون بررسی دقیق مشخص نباشند. از آنجا که سیستم کلی معمولاً برای شرایط "عادی" بهینه سازی می شود ، پس از سوزاندن از کاربرد طبیعی ، احتمالاً عملکرد پس سوز باعث عدم مطابقت فشار عمده می شود.
اگر طراحان تصمیم بگیرند که حداکثر عملکرد را از پس سوز در شرایط خاص می خواهند (به عنوان مثال یک رهگیر می تواند در صورت لزوم حداکثر سرعت مطلق را بدست آورد) - یک استثنا رخ می دهد - در این صورت الماس ماخ می تواند در پس سوز به حداقل برسد و در این حالت بارزتر خواهد بود عملکرد طبیعی