Проблема оптимизации степени расширения сопла очень актуальна и при разработке авиационных реактивных двигателей, поскольку самолёт предназначен для полётов в широком диапазоне высот, а от удельного импульса его двигателей в сильной мере зависит экономичность и, следовательно, дальность полёта. В современных турбореактивных двигателях применяются регулируемые сопла Лаваля. Такие сопла состоят из продольных пластин, имеющих возможность перемещения друг относительно друга, со специальным механизмом с гидравлическим или пневматическим приводом, позволяющим в полёте изменять площадь выходного и/или критического сечений, и, таким образом, добиваться оптимальной степени расширения сопла при полёте на любой высоте. Регулирование площади проходных сечений выполняется, как правило, автоматически специальной системой управления. Этот же механизм позволяет по команде пилота изменять в некоторых пределах и направление реактивной струи, а следовательно, направление вектора тяги , что существенно повышает маневренность самолёта.

См. также

Напишите отзыв о статье "Сопло Лаваля"

Примечания

Литература

• Ландау Л. Д. , Лифшиц Е. М. Глава X. Одномерное движение сжимаемого газа. § 97. Истечение газа через сопло // Теоретическая физика . - Т. 6. Гидродинамика.
• Моравский А. В., Файн М. А. Огонь в упряжке, или Как изобретают тепловые двигатели. - М .: Знание, 1990. - 192 с. - (Жизнь замечательных идей). - 50 000 экз. - ISBN 5-07-000069-1.

Отрывок, характеризующий Сопло Лаваля

Сопло Лаваля

Сопло́ Лава́ля - техническое приспособление, разгоняющее проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей .

Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Эффективные сопла современных ракетных двигателей профилируются на основании газодинамических расчётов.

Сопло было предложено в 1890 г. шведским изобретателем Густафом де Лавалем для паровых турбин .

Приоритет Годдарда на применение сопла Лаваля для ракет подтверждается рисунком в описании изобретения в патенте США U.S. Patent 1 102 653 от 7 июля 1914 г., на двухступенчатую твердотопливную ракету, заявленном в октябре 1913 г.

В России в ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано генералом М. М. Поморцевым в 1915 г.. В ноябре 1915 года в Аэродинамический институт обратился генерал М. М. Поморцев с проектом боевой пневматической ракеты. Ракета Поморцева приводилась в движение сжатым воздухом, что существенно ограничивало ее дальность, но зато делало ее бесшумной. Ракета предназначалась для стрельбы из окопов по вражеским позициям. Боеголовка оснащалась тротилом. В ракете Поморцева было применено два интересных конструктивных решения: в двигателе имелось сопло Лаваля , а с корпусом был связан кольцевой стабилизатор.

Принцип действия

Феномен ускорения газа до сверхзвуковых скоростей в сопле Лаваля был обнаружен в конце XIX в. экспериментальным путём. Позже это явление нашло теоретическое объяснение в рамках газовой динамики .

При следующем анализе течения газа в сопле Лаваля принимаются следующие допущения:

Отношение локальной скорости к локальной скорости звука обозначается числом Маха , которое также понимается местным, то есть зависимым от координаты :

Скорость газа на выходе из сопла, м/с,

- Абсолютная температура газа на входе,

- Универсальная газовая постоянная Дж/(киломоль·К),

- молярная масса газа, кг/киломоль,

Показатель адиабаты ,

- Удельная теплоёмкость при постоянном давлении, Дж/(киломоль·К),

Удельная теплоёмкость при постоянном объеме, Дж/(киломоль·К),

Абсолютное давление газа на выходе из сопла, Па

Абсолютное давление газа на входе в сопло, Па

Функционирование в среде

При работе сопла Лаваля в непустой среде (чаще всего речь идет об атмосфере) сверхзвуковое течение может возникнуть только при достаточно большом избыточном давлении газа на входе в сопло по сравнению с давлением окружающей среды.

При возникновении сверхзвукового течения давление газа на выходном срезе сопла может оказаться даже меньше давления окружающей среды (вследствие перерасширения газа при движении по соплу). Такой поток может оставаться стабильным, поскольку давление окружающей среды (пока оно ненамного превышает давление газа на срезе сопла) не может распространяться против сверхзвукового потока.

Зависимость характеристик двигателя от давления газа на срезе сопла носит более сложный характер: как следует из уравнения (4), растёт с убыванием , а добавка - убывает, и при становится отрицательной.

При фиксированном расходе газа и давлении на входе в сопло величина зависит только от площади среза сопла, которую обычно характеризуют относительной величиной - степенью расширения сопла - отношением площади конечного среза к площади критического сечения. Чем больше степень расширения сопла, тем меньше давление , и тем больше скорость истечения газа .

Рассматривая соотношение давления на срезе сопла и давления окружающей среды, выделяют следующие случаи.

Регулирование степени расширения сопла с насадком.
1 - собственно сопло Лаваля;
2 - сопловой насадок;
А - положение насадка при работе в нижних, наиболее плотных, слоях атмосферы;
В - положение насадка на большой высоте.

Вышесказанное объясняет то обстоятельство, что ракетные двигатели, работающие в плотных слоях атмосферы, как правило, имеют степень расширения меньшую, чем двигатели, работающие в пустоте. Например, у двигателя F-1 первой ступени носителя Сатурн-5 степень расширения составляет 16:1, а RL 10B-2 - двигатель, используемый NASA на ускорителях межпланетных зондов, имеет степень расширения равную 250:1.

Стремление добиться эффективной работы двигателя как на Земле, так и на высоте заставляет конструкторов искать технические решения, позволяющие достигнуть эту цель. Одним из таких решений явился подвижный сопловой насадок - «продолжение» сопла, которое пристыковывается к нему по достижении ракетой разреженных слоёв атмосферы, увеличивая, таким образом, степень расширения сопла. Схема действия насадка изображена на рисунке справа. Эта схема была практически реализована, в частности, в конструкции двигателя НК-33-1 .

Проблема оптимизации степени расширения сопла очень актуальна и при разработке авиационных реактивных двигателей, поскольку самолёт предназначен для полётов в широком диапазоне высот, а от удельного импульса его двигателей в сильной мере зависит экономичность и, следовательно, дальность полёта. В современных турбореактивных двигателях применяются регулируемые сопла Лаваля. Такие сопла состоят из продольных пластин, имеющих возможность перемещения друг относительно друга, со специальным механизмом с гидравлическим или пневматическим приводом, позволяющим в полёте изменять площадь выходного и/или критического сечений, и, таким образом, добиваться оптимальной степени расширения сопла при полёте на любой высоте. Регулирование площади проходных сечений выполняется, как правило, автоматически специальной системой управления. Этот же механизм позволяет по команде пилота изменять в некоторых пределах и направление реактивной струи, а следовательно, направление вектора тяги , что существенно повышает маневренность самолёта.

Сопло́ Лава́ля — газовый канал особого профиля, разгоняющий проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей /Вики/.

Эффект ускорения газа до сверхзвуковых скоростей в сопле Лаваля был обнаружен в конце XIX в. экспериментальным образом. Позже это явление нашло теоретическое объяснение в рамках газовой динамики (например, М.А.Лаврентьев, Б.В.Шабат "Проблемы гидродинамики и их математические модели", "Наука", Москва, 1973, гл.4, параграф 17 "Задача о сопле", стр.149).

Сопло Лаваля состоит из сужающейся части, горловины и расходящейся части.

Движение газа в сужающейся части сопла происходит со скоростью, меньшей скорости звука для данного газа; в горловине оно осуществляется со скоростью звука, а в расходящейся части сопла - превосходит скорость звука (см. диаграмму, где М - число Маха, определяемое, как М=v/u , v - скорость газа, u - скорость звука в газе):

Из уравнения состояния идеального газа и баланса энергии в газовом потоке выводится формула расчёта линейной скорости истечения газа из сопла Лаваля:

V e — скорость газа на выходе из сопла, м/с,

T — абсолютная температура газа на входе,

R — универсальная газовая постоянная, R=8314,5 Дж/(киломоль.К),

M — молярная масса газа, кг/киломоль,

K — показатель адиабаты,k=c p /c v ,

C p — удельная теплоёмкость при постоянном давлении, Дж/(киломоль.К),

C v — удельная теплоёмкость при постоянном объеме, Дж/(киломоль.К),

P e — абсолютное давление газа на выходе из сопла, Па

P — абсолютное давление газа на входе в сопло, Па

Сопло Лаваля является основным элементом любого реактивного двигателя для создания реактивной тяги — силы, возникающей в результате взаимодействия двигательной установки с истекающей из сопла струёй газа, обладающего кинетической энергией. В основе возникновения реактивной тяги лежит закон сохранения импульса.

Принцип действия ракетного двигателя основан на том, что тяга

Двигателя создаётся за счёт реакции газов, выбрасываемых из сопла двигателя под действием внутренних сил. К массе, состоящей из массы ракетного двигателя и массы выбрасываемых из него газов, применима теорема из теоретической механики о движении центра масс системы, согласно которой «центр масс системы движется как материальная точка, масса которой равна массе всей системы и к которой приложены внешние силы, действующие на систему». Из этой теоремы вытекает закон сохранения движения центра масс, который не изменяет своего положения при отсутствии внешних сил. Это значит, что, если элемент массы dm выходящего из камеры сгорания газа имеет относительно ракетного двигателя скорость v e , то оставшаяся масса двигателя m получает приращение скорости в обратном направлении mdv e = v e dm (А.В. Яскин ТЕОРИЯ УСТРОЙСТВА РАКЕТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ, учебное пособие).

Следовательно, реактивная сила (тяга) R равна произведению массового расхода топлива dm/dt на скорость v e истечения продуктов его сгорания и направлена в противоположную сторону вектора этой скорости R =-v e dm/dt .

Скорость истечения продуктов сгорания (рабочего тела) определяется физико-химическими свойствами компонентов топлива и конструктивными особенностями сопла Лаваля и всего двигателя целиком.

В газодинамике выводится формула для определения удельного импульса сопла Лаваля площадью среза сопла А, в которую, наряду с давлением газа на срезе сопла р e , входит давление окружающей среды р 0:

Где - секундный массовый расход газа через сопло.

Из данной формулы следует, что, вследствие внешнего атмосферного давления, тяга двигателя зависит от соотношения давления окружающей среды и давления потока в выходном сечении сопла.

Геометрия сопла играет большую роль: сопло, выполненное с недорасширением, создаёт тягу меньшую, чем расчётное сопло, а сопло с перерасширением создаёт на перерасширенном участке отрицательную составляющую тяги, величина которой вычитается из тяги, создаваемой расчётным соплом. При работе сопла с недорасширением, как показывают оценки, потери в тяге значительно больше, чем при работе сопла с перерасширением. В силу неизменности геометрии сопла, подавляющее большинство камер по мере взлета ракеты работают на нерасчётном режиме, или усредненном. Применение отбрасываемых накладок или расширяющейся части сопла с переменной геометрией частично решает данную проблему. Однако, геометрию сужающейся части сопла во время работы двигателя сложно менять. Именно в сужающейся части сопла происходит большинство нелинейных процессов, сказывающихся на величине реактивной тяги. Дело в том, что формула скорости истечения газа из сопла Лаваля получена из условия, что газ является идеальным и скорости дозвукового и сверхзвукового течений "склеиваются" непрерывно как по величине, так и по направлению. В этом случае и касательные производные на линии перехода будут непрерывными, что ведет к различным вариантам вывода о линии перехода через скорость звука в сопле. На сегодняшний день полного решения задачи о сопле не существует. Например, А.А.Никольский и Г.И.Таганов установили, что линия перехода должна бть строго выпуклой. Ф.И.Франкль и др. доказывают невозможность течений с местными сверхзвуковыми зонами без разрыва скоростей. Подобные локальные разрывы могут служить очагами возникновения турбулентных потоков. Причина данных проблем связана с тем, что скорость распространения звука в движущемся потоке высокотемпературного газа является функцией многих параметров.

В общем смысле, под скоростью распространения звука понимают местную скорость распространения малых возмущений относительно движущегося газа в данной точке потока. В газах и жидкостях звук распространяется в виде объёмных волн сжатия - разряжения и зависит от температуры среды распространения, состава, вязкости, теплопроводности, примесей и их концентрации, внешних электромагнитных полей и т.д. В потоке вязкого газа с поперечным сдвигом, например, возникает интенсивная диссипация энергии, приводящая к скачкам скорости звука (С.С.Воронков О СКОРОСТИ ЗВУКА В ГАЗАХ):

Но, как известно, вихри могут как приносить пользу, так и причинять вред. По крайней мере, в настоящее время разработчики реактивной техники стараются подавлять (минимизировать) любые турбулентности, возникающие в сопле Лаваля. Общеизвестным является тот факт, что в трубке Ранка формируется вихрь Бенара, внутренний поток которого охлаждает воздух, что противопоказано в реактивной технике. Но: одно дело - турбулентность в газовом потоке, уносящая энергию газа, а другое дело - поток вещества, состоящий из газовых кластеров-вихрей!

Некая модель квази-газа, в котором роль его составных частиц выполняют организованные и управляемые структуры, скорость распространения звука а в среде которых будет определяться параметрами непосредственно самих этих вихрей:

Где: р и ρ - давление и плотность кластеров-вихрей.

Пример генерации вихрей более высокого порядка, чем атомы, приведен в публикации . Такой путь совершенствования ракетной техники обладает перспективой конструирования сопла Лаваля с переменными и управляемыми во время полета стенками, роль которых будет выполнять электромагнитное поле, выполняющее одновременно и другую функцию - роль ускорителя вихревого потока.

Next section
A vacuum test campaign evaluating the impulsive thrust performance of a tapered radio-frequency test article excited in the transverse magnitude 212 mode at 1937 MHz has been completed. The test campaign consisted of a forward thrust phase and reverse thrust phase at less than 8×10−6  torr8×10−6  torr vacuum with power scans at 40, 60, and 80 W. The test campaign included a null thrust test effort to identify any mundane sources of impulsive thrust; however, none were identified. Thrust data from forward, reverse, and null suggested that the system was consistently performing with a thrust-to-power ratio of 1.2±0.1  mN/kW1.2±0.1  mN/kW.

Read More: http://arc.aiaa.org/doi/10.2514/1.B36120

EmDrive - это сопло Лаваля . У него есть тяга, но из сопла ничего не выходит. Это значит, что что-то должно заменить газ в сопле Лаваля и самоликвидироваться на его выходе. Что это может быть? Это может быть квази-газ. Вихри электромагнитного поля выполняют роль квази-газа (аналогия - дырки в полупроводнике). Эти вихри являются локальными неоднородностями электромагнитного поля. Представляют собой динамично перемещающиеся кластерные структуры. Они формируются в районе первой пластинки и движутся в сопле, как реальный газ, для которого выполняются законы газодинамики. На выходе они падают на другую пластинку и прекращают свое существование.
Вопрос: если на расстоянии 10 метров от сопла обычной ракеты поставить черный ящик, поглощающий реактивную струю, полетит эта ракета или нет? А если теперь черный ящик установить непосредственно на самом сопле, будет лететь ракета?

Удельный импульс сопла Лаваля зависит от скорости газа, площади среза сопла и расхода горючего.
Приток и расход "горючего" в установке EmDrive - прерогатива двух черных ящиков (впускной и поглощающий). Никто это не считал. Зато есть площадь среза и квази-газ, имитирующий реальный газ реактивного двигателя. Как видно, уже есть два параметра, ответственных за создание реактивной тяги в установке EmDrive.

Рассмотрим вопрос: можно ли каким-либо образом повлиять на изменение скорости с 2 и давления р 2 в выходном сечении сопла в области b.

Для этого сначала прологарифмируем, а затем продифференцируем уравнение массового расхода: ; тогда получим или

(6)

Из 1-го закона термодинамики в тепловой и механических формах для изоэнтропного течения в неподвижном канале получаем (пренебрегая изменением потенциальной энергии положения: gdH=0 )

В тепловой форме - => (7)

В механической форме - => . (8)

Из (7) и (8) получаем

Или > .

Подставив в (6) получаем уравнение Гюгонио

.

Это уравнение позволяет провести важный качественный анализ движения сжимаемого газа в канале переменного сечения.

1. Рассмотрим дозвуковой поток на входе в канал: М<1 (т.е. с<а) .

Если канал суживающийся (конфузор, т.е. dF<0), то из уравнения Гюгонио следует dc>0 и поток ускоряется. Если канал расширяющийся (диффузор, т.е. dF>0), то из уравнения Гюгонио следует dc<0 и поток тормозится. Т.е. поведение дозвукового потока газа качественно аналогично поведению потока несжимаемой жидкости.

2. Рассмотрим сверхзвуковой поток на входе в канал: М>1 (т.е. с>а). Если канал суживающийся (конфузор, т.е. dF<0), то из уравнения Гюгонио следует dc<0 и поток тормозится. Если канал расширяющийся (диффузор, т.е. dF>0), то из уравнения Гюгонио следует dc>0 и поток ускоряется. Т.е. сверхзвуковой поток в конфузоре тормозится, а в диффузоре - ускоряется.

3. М=1 (с=а=а кр, т.е. поток газа в местном сечении канала достигает критической скорости). Тогда из уравнения Гюгонио должно быть dF=0, это значит, что при изоэнтропном течении газа критическая скорость достигается в самом узком сечении канала - это сечение называется критическим .

При наличии в канале такого узкого сечения становится возможным непрерывный перевод потока из дозвукового в сверхзвуковой и наоборот:

- для перевода дозвукового потока в сверхзвуковой канал должен состоять из конфузора, в котором с<а и диффузора, в котором с>а ; такой комбинированный канал впервые был применен шведским инженером Лавалем в 80-х годах CIC века и получил название «сопло Лаваля »;

Для перевода сверхзвукового потока в дозвуковой, аналогичные по конструкции комбинированные каналы называются сверхзвуковыми диффузорами .

Чтобы получить в выходном сечении сопла Лаваля определенную сверхзвуковую скорость необходимо выполнить следующие условия:

1) иметь достаточное отношения давлений на этом канале;

2) соответствующим образом спроектировать канал.

FlowVision обладает обширными возможностями визуализации результатов расчёта. Ниже приведены графики и заливки.

Графики изменения скорости (черным), давления (желтым) и температуры (красным) вдоль сопла Лаваля

Заливка скорости вдоль сопла Лаваля (max знач. 599 м/с, min знач. 44 м/с)

Заливка из избыточного давления вдоль сопла Лаваля

Скорость потока вдоль сопла увеличивается, а скорость звука, температура, давление и плотность уменьшаются.

В случае, если в минимальном сечении параметры равны критическим, то расход называют критическим:

m* = р* u* S* = р* a* S*. Критический расход можно определить так же, как максимальный расход при фиксированных параметрах торможения. Подставим в формулу из формулы и заменим плотность изоэнтропийного торможения через соответствующие давление и температуру с помощью уравнения состояния. Тогда получим формулу для определения критического расхода в таком виде:

Критический расход будет выражен в килограммах на секунду, если принять для воздуха С = 0,0405 с*Кг^1/2/м, а для перегретого водяного пара С = - 0,0311 с*Кг^1/2/м.

Покажем, что расход газа через сопло можно определять с помощью газодинамических функций. Фиксируем параметры торможения ро> То и будем менять давление в пространстве за суживающимся соплом в таких пределах, что. В этом случае давление в выходном сечении сопла равно давлению в окружающем пространстве за соплом.

Рис 4.

Соплом Лавамля - газовый канал особого профиля, разгоняющий проходящий по нему газовый поток до сверхзвуковых скоростей. Широко используется на некоторых типах паровых турбин и является важной частью современных ракетных двигателей и сверхзвуковых реактивных авиационных двигателей.

Сопло представляет собой канал, суженный в середине. В простейшем случае такое сопло может состоять из пары усечённых конусов, сопряжённых узкими концами. Эффективные сопла современных ракетных двигателей профилируются на основании газодинамических расчётов.

Сопло было предложено в 1890 г. шведским изобретателем Густафом де Лавалем для паровых турбин.

Приоритет Годдарда на применение сопла Лаваля для ракет подтверждается рисунком в описании изобретения в патенте США U. S. Patent 1 102 653 от 7 июля 1914 г., на двухступенчатую твердотопливную ракету, заявленном в октябре 1913 г.

В России в ракетном двигателе сопло Лаваля впервые было использовано генералом М.М. Поморцевым в 1915 г. В ноябре 1915 года в Аэродинамический институт обратился генерал М.М. Поморцев с проектом боевой пневматической ракеты. Ракета Поморцева приводилась в движение сжатым воздухом, что существенно ограничивало ее дальность, но зато делало ее бесшумной. Ракета предназначалась для стрельбы из окопов по вражеским позициям. Боеголовка оснащалась тротилом. В ракете Поморцева было применено два интересных конструктивных решения: в двигателе имелось сопло Лаваля , а с корпусом был связан кольцевой стабилизатор.

Принцип действия

Феномен ускорения газа до сверхзвуковых скоростей в сопле Лаваля был обнаружен в конце XIX в. экспериментальным путём.

Позже это явление нашло теоретическое объяснение в рамках газовой динамики.

При следующем анализе течения газа в сопле Лаваля принимаются следующие допущения:

· Газ считается идеальным.

· Газовый поток является изоэнтропным (то есть имеет постоянную энтропию, силы трения и диссипативные потери не учитываются) и адиабатическим (то есть теплота не подводится и не отводится).

· Газовое течение является стационарным и одномерным, то есть в любой фиксированной точке сопла все параметры потока постоянны во времени и меняются только вдоль оси сопла, причём во всех точках выбранного поперечного сечения параметры потока одинаковы, а вектор скорости газа всюду параллелен оси симметрии сопла.

· Массовый расход газа одинаков во всех поперечных сечениях потока.

· Влияние всех внешних сил и полей (в том числе гравитационного) пренебрежимо мало.

· Ось симметрии сопла является пространственной координатой.

Отношение локальной скорости к локальной скорости звука обозначается числом Маха, которое также понимается местным, то есть зависимым от координаты:

Из уравнения состояния идеального газа следует: , эдесь - локальная плотность газа, - локальное давление. С учётом этого, а также с учётом стационарности и одномерности потока уравнение Эйлера принимает вид:

что, учитывая (1), преобразуется в

Уравнение (2) является ключевым в данном рассуждении.

Рассмотрим его в следующей форме:

Величины и характеризуют относительную степень изменяемости по координате плотности газа и его скорости соответственно. Причем уравнение (2.1) показывает, что соотношение между этими величинами равно квадрату числа Маха (знак минус означает противоположную направленность изменений: при возрастании скорости плотность убывает). Таким образом, на дозвуковых скоростях плотность меняется в меньшей степени, чем скорость, а на сверхзвуковых - наоборот. Как будет видно дальше, это и определяет сужающуюся-расширяющуюся форму сопла.

Поскольку массовый расход газа постоянен:

где - площадь местного сечения сопла,

дифференцируя обе части этого уравнения по, получаем:

После подстановки из (2) в это уравнение, получаем окончательно:

Заметим, что при увеличении скорости газа в сопле знак выражения положителен и, следовательно, знак производной определяется знаком выражения:

одномерный поток жидкость газ

Рис 5.

Иллюстрация работы сопла Лаваля. По мере движения газа по соплу, его абсолютная температура Т и давление Р снижаются, а скорость V возрастает. М - число Маха.

Из чего можно сделать следующие выводы:

· При дозвуковой скорости движения газа, производная - сопло сужается .

· При сверхзвуковой скорости движения газа, производная - сопло расширяется .

· При движении газа со скоростью звука , производная - площадь поперечного сечения достигает экстремума , то есть имеет место самое узкое сечение сопла, называемое критическим .

Итак, на сужающемся, докритическом участке сопла движение газа происходит с дозвуковыми скоростями. В самом узком, критическом сечении сопла локальная скорость газа достигает звуковой. На расширяющемся, закритическом участке, газовый поток движется со сверхзвуковыми скоростями.

Перемещаясь по соплу, газ расширяется, его температура и давление падают, а скорость возрастает. Внутренняя энергия газа преобразуется в кинетическую энергию его направленного движения. КПД этого преобразования в некоторых случаях (например, в соплах современных ракетных двигателей) может превышать 70 %, что значительно превосходит КПД реальных тепловых двигателей всех других типов. Это объясненяется тем, что рабочее тело не передаёт механическую энергию никакому посреднику (поршню или лопастям турбины). В других тепловых двигателях на этой передаче имеют место значительные потери. Кроме того, газ, проходя через сопло на значительной скорости, не успевает передать его стенкам заметное количество своей тепловой энергии, что позволяет считать процесс адиабатическим. У реальных тепловых двигателей других типов нагрев конструкции составляет существенную часть потерь. Автомобильный двигатель, например, работает больше на радиатор охлаждения, чем на выходной вал.