中文摘要：

本课题对喉径（0.15-5）mm范围内ISO类型喷嘴的模拟计算结果显示，扩散角（2.5-6.0） 范围内，喉径1mm以下喷嘴的流出系数呈现随着扩散角增加而增加的趋势。在对模拟计算结果进行分析的过程中，课题组创造性地提出了等效喉径的概念，对扩散角对喷嘴流出特性的影响，及这种影响在较小喉径下不可忽视的作用进行了理论分析，得到了扩散角对流出系数影响的数学表达式，结果与已有文献的实验结果具有很好的一致性。针对满足ISO 9300几何形状规定的喷嘴在小尺寸下加工的困难，本课题采用MEMS方法加工了方形截面的喷嘴，并与德国PTB气体流量室合作，首次在同一实验系统上进行了ISO类型喷嘴和MEMS类型喷嘴的临界背压比和流出系数进行了测量，结果表明MEMS类型喷嘴可以实现临界流，但其临界背压比较ISO类型喷嘴有明显的降低。针对不同截面形状喷嘴流出特性的差异，课题组重点对ISO类型及MEMS类型喷嘴的提前非壅塞现象进行了理论分析。此外，还通过模拟计算的方法对ISO类型及MEMS类型喷嘴的流出系数进行了计算，探讨了不同滞止压力下截面形状差异对喷嘴流出性能的影响。