
ノズルとは、密閉されたチャンバーやパイプから流体が流出(または流入)する際の流体の流れの方向や特性を制御するために設計された装置である(特に流速を増加させるため)。
ノズルは、断面積が変化するパイプやチューブであることが多く、流体(液体または気体)の流れを方向付けたり、変化させたりするために使用できます。ノズルは、そこから噴出する流れの流量、速度、方向、質量、形状、および/または圧力を制御するために頻繁に使用されます。ノズル内では、流体の速度は圧力エネルギーを犠牲にして増加します。
ガスジェット、流体ジェット、またはハイドロジェットとは、流体を周囲の媒体に一直線に噴射するためのノズルです。ガスジェットは、ガスコンロ、オーブン、バーベキューグリルなどでよく見られます。電灯が開発される以前は、ガスジェットは照明として広く使われていました。その他の流体ジェットとしては、滑らかで精密に調整されたオリフィスを用いてエンジンへの燃料の流れを調整するキャブレターや、ジャグジー、スパなどがあります。
もう一つの特殊なジェットとして、層流ジェットがあります。これは、圧力と流量を滑らかにする装置を備えたウォータージェットで、その名の通り層流を生成します。これにより、噴水においてより優れた効果が得られます。
フォームジェットは、ガスや液体の代わりに泡を使用する別のタイプのジェットです。
高炉や鍛造炉に熱風を供給するために使用されるノズルは、羽口と呼ばれます。
ジェットノズルは、天井ディフューザーによる空気の分配が不可能または非現実的な広い部屋でも使用されます。ジェットノズルを使用するディフューザーはジェットディフューザーと呼ばれ、空気を分配するために側壁領域に配置されます。供給空気と室内空気の温度差が変化すると、供給空気の流れは上向きに偏向され、暖かい空気を供給したり、下向きに偏向され、冷たい空気を供給したりします。[ 1 ]

ノズルの目的は、多くの場合、流体の圧力と内部エネルギーを犠牲にして、流体の運動エネルギーを増加させることである。
ノズルは、流れの方向に沿って広い直径から狭い直径へと狭まる収束型と、狭い直径から広い直径へと広がる発散型に分類できます。ド・ラバルノズルは、収束部と発散部が連続する形状をしており、収束発散型(CD、con-di )ノズルと呼ばれることがよくあります。
収束ノズルは亜音速流体を加速します。ノズル圧力比が十分に高ければ、流れは最も狭い部分(すなわちノズル喉部)で音速に達します。このような状態を、ノズルがチョーク状態にあると言います。
ノズル圧力比をさらに上げても、スロートマッハ数は1を超えることはありません。下流(つまりノズルの外側)では、流れは自由に超音速まで膨張できます。しかし、音速は絶対温度の平方根に比例するため、高温ガスにとってマッハ1は非常に高速な速度になり得ます。この事実は、極超音速流が必要とされるロケット工学において広く利用されており、音速をさらに高めるために推進剤混合物が意図的に選択されています。
拡散ノズルは、流れが亜音速の場合は流体の速度を低下させるが、音速または超音速の場合は流体の速度を加速させる。
収束・発散ノズルは、収束部でチョーク状態になった流体を超音速まで加速させることができる。このCDプロセスは、収束ノズルを外部で超音速に膨張させるよりも効率的である。また、発散部の形状により、噴出するガスの方向が常に後方に向かい、横方向への成分は推力に寄与しない。
ジェットエンジンの排気は、燃料の燃焼によって得られたエネルギーから推力を発生させます。高温のガスは外気よりも高い圧力で、推進ノズルを通してエンジンから噴出し、ガスの速度が増します。[ 2 ]
推力を発生させるには、排気速度が航空機の速度よりも速くなければなりませんが、速度差が大きすぎると燃料が無駄になり(推進効率が低下します)、亜音速飛行用のジェットエンジンは、音速の出口速度を持つ収束ノズルを使用します。戦闘機や超音速旅客機(コンコルドなど)に使用される超音速飛行用エンジンは、収束ノズルに発散ノズルを追加することで排気を超音速まで加速させ、超音速飛行に必要な高い排気速度を実現しています。

ロケットモーターは、面積比が非常に大きく、したがって圧力比が極めて高い収束・拡散ノズルを使用することで、推力と排気速度を最大化します。推進質量はすべて機体に搭載されるため、質量流量が非常に重要であり、非常に高い排気速度が求められます。
磁気ノズルは、 VASIMRなどの一部の推進方式にも提案されており、固体物質でできた壁の代わりに磁場によってプラズマの流れを制御する。
多くのノズルは非常に細かい液体の噴霧を生成する。
掃除機のノズルには様々な形状があります。掃除機のノズルは掃除機に使用されます。
ノズルの中には、特定の形状の流体を生成するように成形されているものがあります。例えば、押出成形は、特定の断面形状を持つ金属、プラスチック、その他の材料を成形する方法の一つです。このようなノズルは一般的にダイと呼ばれます。