用超快速度的氣流帶著顆粒跑著跑著，顆粒就散架了，氣流粉碎機(jī)的氣體流速為啥那么驚人？？首先我們先看看氣流粉碎機(jī)的工作原理：將壓縮空氣通過(guò)拉瓦爾噴管加速成亞音速或超音速氣流，噴出的射流帶動(dòng)物料作高速運(yùn)動(dòng)，使物料碰撞、摩擦剪切而粉碎。被粉碎的物料隨氣流至分級(jí)區(qū)進(jìn)行分級(jí)，達(dá)到粒度要求的物料由收集器收集下來(lái)，未達(dá)到粒度要求的物料再返回粉碎室繼續(xù)粉碎，直至達(dá)到要求的粒度并被捕集。

如上所述，我們知道氣流是通過(guò)拉瓦爾噴管加速后成就了其亞音速或超音速氣流「由此我們也隱約知道了超音速氣流粉碎機(jī)為啥要叫超音速了」，下文將帶大家看看「拉瓦爾噴管」。

超音速氣流粉碎機(jī)（來(lái)源：密友）

拉瓦爾噴嘴，是一個(gè)中間收縮、不對(duì)稱(chēng)沙漏狀的管子，也被稱(chēng)作「收斂擴(kuò)散型噴管」，「漸縮漸闊噴管」或者「細(xì)腰噴嘴」，拉瓦爾噴管是推力室的重要組成部分，應(yīng)用時(shí)起到“流速增大器”的作用。

拉瓦爾管大概長(zhǎng)這樣

在工業(yè)革命時(shí)期，人們想要對(duì)氣體，比如對(duì)蒸汽加速，以驅(qū)動(dòng)引擎和渦輪。那時(shí)候，讓氣體進(jìn)入管道從而體積變小，進(jìn)而加速，已經(jīng)是一種常識(shí)。但是這不是一個(gè)正比的關(guān)系，雖然氣體會(huì)在管道里加速，但當(dāng)管道細(xì)到一定程度，就阻斷了流動(dòng)。不論管道多細(xì)，壓強(qiáng)多大，加速的效果很弱，或者根本沒(méi)有。工程師試圖通過(guò)改變紋理、尺寸和讓管道一頭變細(xì)，但都不起作用。

瑞典人拉瓦爾

直到1888年，瑞典人拉瓦爾設(shè)計(jì)了一個(gè)尖嘴，這和其他人做的一樣，但是他在尖嘴后面又加上了一端喇叭形的開(kāi)口，于是氣體以從來(lái)沒(méi)有過(guò)的驚人速率噴出。同樣是讓管道在前段越來(lái)越細(xì)，氣體不斷加速到音速，但一旦氣體流速達(dá)到音速，就到了一個(gè)臨界點(diǎn)--哪怕管道變得再細(xì)，氣體也不再加速，因此要讓達(dá)到音速的氣體繼續(xù)加速，不是讓管道更窄，而是采用喇叭狀的開(kāi)口再次讓管道變寬，使得施加在氣體上的壓強(qiáng)瞬間釋放，氣體截面積變大，繼續(xù)加速超過(guò)音速。

拉伐爾噴管示意圖

顯示流體速度(v)、溫度(T)及壓力(p)在通過(guò)拉伐爾噴管時(shí)的變化

關(guān)于拉瓦爾基本原理，知乎上有個(gè)解釋很粗暴，小編直接上截圖，不碼字了

簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是：流體流速在聲速前后時(shí)，體積變化速率與速度變化速率之間的大小關(guān)系發(fā)生了變化。因此，拉瓦爾（De-Laval）的一般結(jié)構(gòu)就是亞聲速加速管+超聲速加速管。

參考資料：

1、知乎：拉瓦爾（De-Laval）基本原理

2、知乎：如何從本質(zhì)上解釋噴管到達(dá)音速之后要擴(kuò)大界面面積才能達(dá)到超音速？

3、物理農(nóng)業(yè)的博客：拉瓦爾噴管

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