형상이 하는 일
관의 면적 변화를 통해 유체의 압력과 유동 속도를 연결한다. 같은 형상이라도 입구 상태와 출구 쪽 압력이 다르면 내부 유동이 달라질 수 있다. 노즐이라는 이름만으로 특정한 출구 속력이 정해지는 것은 아니다.
추력에 관여하는 양
분사에 따른 추력을 평가할 때는 질량 유량과 운동량 변화뿐 아니라 출구 압력과 주변 압력의 차이도 고려한다. 따라서 출구 속력이 크다는 사실 하나만으로 모든 노즐의 추력이나 효율을 비교할 수는 없다.
고정 형상과 가변 형상
하나의 운전 조건을 기준으로 단면을 고정할 수도 있고 운전 범위에 맞추어 목과 출구 면적을 바꿀 수도 있다. 출구 방향을 바꾸면 추력 방향을 제어하는 데 활용할 수 있다. 다만 형상을 바꾸는 기구는 무게와 구조적 복잡성도 함께 늘릴 수 있다.
분사와 주변 흐름
출구의 기체는 주변 공기와 만나 섞이고 압력 차에 따라 추가적인 팽창이나 충격파를 만들 수 있다. 내부 통로의 계산과 외부 분사류의 거동을 같은 문제로 단순화해서는 안 된다. 뜨거운 기체를 다루는 노즐은 유동뿐 아니라 열적 조건도 고려한다.
관련 문서
수축 확대 노즐 / 질량 유량 / 마하 수 / 정압 / 정체 압력 / 수직 충격파 / 경사 충격파 / 운동량