JetEdit
Een gasjet, vloeistofjet of hydrojet is een nozzle die bedoeld is om gas of vloeistof in een samenhangende stroom uit te stoten in een omringend medium. Gasjets worden vaak aangetroffen in gasfornuizen, ovens of barbecues. Gasstralen werden vóór de ontwikkeling van elektrisch licht vaak gebruikt voor verlichting. Andere soorten vloeistofjets zijn te vinden in carburateurs, waar gladde, gekalibreerde openingen worden gebruikt om de brandstofstroom naar een motor te regelen, en in jacuzzi’s of kuuroorden.
Een andere gespecialiseerde straal is de laminaire straal. Dit is een waterstraal die voorzieningen bevat om de druk en de stroming af te vlakken, en die een laminaire stroming geeft, zoals de naam al aangeeft. Dit geeft betere resultaten voor fonteinen.
De schuimstraal is een ander type straal dat schuim gebruikt in plaats van een gas of vloeistof.
Sproeiers die worden gebruikt om hete lucht in een hoogoven of smederij te blazen, worden tuyeres genoemd.
Jetstraalpijpen worden ook gebruikt in grote ruimten waar de verdeling van lucht via plafondroosters niet mogelijk of niet praktisch is. Roosters die gebruik maken van jet nozzles worden jet diffuser genoemd, waarbij ze in de zijwandzones worden aangebracht om de lucht te verdelen. Wanneer het temperatuurverschil tussen de toevoerlucht en de ruimtelucht verandert, wordt de toevoerluchtstroom naar boven afgebogen, om warme lucht toe te voeren, of naar beneden, om koude lucht toe te voeren.
Hoge snelheidEdit
Vaak is het doel van een straalpijp de kinetische energie van het stromende medium te verhogen ten koste van de druk en de inwendige energie.
Nozzles kunnen worden beschreven als convergent (vernauwend van een brede diameter naar een kleinere diameter in de richting van de stroming) of divergent (uitdijend van een kleinere diameter naar een grotere). Een de Laval straalpijp heeft een convergent gedeelte gevolgd door een divergent gedeelte en wordt vaak een convergent-divergent (CD) straalpijp (“con-di nozzle”) genoemd.
Convergente straalpijpen versnellen subsonische vloeistoffen. Als de drukverhouding in de straalpijp hoog genoeg is, zal de stroming op het smalste punt (d.w.z. de keel van de straalpijp) een sonische snelheid bereiken. In deze situatie wordt gezegd dat het mondstuk verstikt is.
Het verder verhogen van de drukverhouding van het mondstuk zal het Machgetal van de keel niet boven één doen stijgen. Stroomafwaarts (d.w.z. buiten de straalpijp) is de stroming vrij om uit te breiden tot supersonische snelheden; Mach 1 kan echter een zeer hoge snelheid zijn voor een heet gas omdat de geluidssnelheid varieert als de vierkantswortel van de absolute temperatuur. Dit feit wordt uitgebreid gebruikt in de rakethobby waar hypersonische stromingen vereist zijn en waar stuwstofmengsels doelbewust worden gekozen om de sonische snelheid verder te verhogen.
Divergerende straalpijpen vertragen vloeistoffen als de stroming subsonisch is, maar ze versnellen sonische of supersonische vloeistoffen.
Convergent-divergerende straalpijpen kunnen daarom vloeistoffen die in het convergente gedeelte zijn verstopt, versnellen tot supersonische snelheden. Dit CD-proces is efficiënter dan een convergente straalpijp extern supersonisch te laten expanderen.De vorm van de divergerende sectie zorgt er ook voor dat de richting van de ontsnappende gassen direct naar achteren is, omdat elke component aan de zijkant niet zou bijdragen aan de stuwkracht.
Voortstuwende straalpijp
Een straaluitlaat produceert een netto stuwkracht uit de energie verkregen uit de verbranding van brandstof die wordt toegevoegd aan de aangezogen lucht. Deze hete lucht gaat door een straalpijp met hoge snelheid, een propelling nozzle, waardoor de kinetische energie enorm toeneemt.
Het verhogen van de uitlaatgassnelheid verhoogt de stuwkracht voor een gegeven massastroom, maar het afstemmen van de uitlaatgassnelheid op de luchtsnelheid levert de beste energie-efficiëntie op. Echter, momentum overwegingen voorkomen dat straalvliegtuigen snelheid behouden terwijl ze hun uitlaatgassnelheid overschrijden. De motoren van supersonische straalvliegtuigen, zoals die van jachtvliegtuigen en SST-vliegtuigen (b.v. Concorde) bereiken bijna altijd de hoge uitlaatsnelheden die nodig zijn voor supersonische vlucht door een CD straalpijp te gebruiken, ondanks gewichts- en kostenbeperkingen; omgekeerd gebruiken subsonische straalmotoren relatief lage, subsonische, uitlaatsnelheden en daarom eenvoudige convergerende straalpijpen, of zelfs omloopstraalpijpen bij nog lagere snelheden.
Rocketmotoren maximaliseren de stuwkracht en de uitlaatsnelheid door gebruik te maken van convergente-divergente straalpijpen met zeer grote oppervlakteverhoudingen en daardoor extreem hoge drukverhoudingen. De massastroom is van groot belang omdat alle voortstuwingsmassa met het voertuig wordt meegevoerd, en zeer hoge uitlaatsnelheden zijn gewenst.
MagneticEdit
Magnetische straalpijpen zijn ook voorgesteld voor sommige typen voortstuwing, zoals VASIMR, waarbij de plasmastroom door magnetische velden wordt geleid in plaats van door wanden van vaste stof.
SprayEdit
Veel spuitdoppen produceren een zeer fijne nevel van vloeistoffen.
- Sproeikoppen worden gebruikt voor verfspuiten, parfums, carburateurs voor verbrandingsmotoren, spuiten op deodorants, antitranspiratiemiddelen en vele andere soortgelijke toepassingen.
- Luchtspuitmond gebruikt een opening in de kegelvormige spuitmond om lucht te injecteren in een stroom schuim op waterbasis (CAFS/AFFF/FFFP) om het concentraat te laten “opschuimen”. Meestal gevonden op schuimblussers en schuim handlijnen.
- Swirl nozzles injecteren de vloeistof tangentieel, en het spiraalt in het centrum en verlaat het dan door de centrale opening. Door de werveling komt de spuitnevel in een kegelvorm naar buiten.
VacuumEdit
Vacuümreinigingsmondstukken zijn er in verschillende vormen. Stofzuigersproeiers worden gebruikt in stofzuigers.
ShapingEdit
Sommige spuitmonden zijn zo gevormd dat ze een stroom produceren die een bepaalde vorm heeft. Extrusiegieten is bijvoorbeeld een manier om lengtes van metalen of kunststoffen of andere materialen met een bepaalde doorsnede te produceren. Dit mondstuk wordt meestal een matrijs genoemd.