1 临界压力比及其计算公式

      当气流处于亚音速时，喉部的气体流速将随节流压力比（即出口压力P1与上游滞止压力P0之比）的减小而增大。当节流压力比减小到一定值时，喉部流速达到zui大流速----音速，即达到所谓的临界流，此时，如果P0不变，再减小P1（即再减小节流压力比）流速将保持不变，也就是说，流速不再受下游压力的影响。此时的文丘利喷嘴称为音速文丘利喷嘴，又称临界流文丘利喷嘴，此时的节流压力比称为临界压力比。

      在理想条件下，即气流是一维流动、等熵、气体，则从理论上可导出临界压力比的计算公式：

式中，k----气体等熵指数，对于气体，k等于比热比。
对于空气，k=1.4，则（P1 /P0）= 0.528

      2 理想条件下的质量流量

      在理想条件下, 音速文丘利喷嘴的质量流量公式：

式中，qmi ---- 音速文丘利喷嘴在理想条件下的质量流量（kg/s）
A* ---- 音速文丘利喷嘴的喉部面积（m2）
C*i ---- 气体在理想条件下的临界流函数

P0 ---- 音速文丘利喷嘴前的气体滞止正压力（Pa）
T0 ---- 音速文丘利喷嘴前的气体滞止绝对温度（K）
RM ---- 气体常数（J/（kg×K）），对于空气，R=287.1

      3 实际条件下的质量流量

      在实际条件下，音速文丘利喷嘴的质量流量公式：式中， qm ---- 音速文丘利喷嘴在实际条件下的质量流量（kg/s）
C*---- 气体在实际条件下的临界流函数，假定气体为一维、等熵流动, 利用实际气体的热力学性质表，可用计算机计算出来。
C ---- 流出系数，C是对“一维、等熵流动” 等假设条件的修正。C只是雷诺数Red的函数。式中，Red ----音速文丘利喷嘴的喉部雷诺数（无量纲）
d ---- 音速文丘利喷嘴的喉部直径（m）
m0 ---- 气体在滞止条件下的动力粘度（kg/（m×s）

      从式（4）中可以看出，只要用试验的方法求得流出系数C，就可按测得的滞止压力P0和滞止温度T0（由查表可得C*）计算出质量流量qm。

      装置流量范围的选择方法和确定

      根据音速喷嘴的流量计算公式（式（4））可知，在临界条件下，改变音速喷嘴的滞止压力值，则可改变通过音速喷嘴的质量流量值。实际上，是通过调节压力调节阀来调节流量。

      同样，也可通过改变流通面积来改变流量，即通过若干个音速文丘利喷嘴的组合，或设计时将某一个音速喷嘴的面积增大来达到所需要的流量。在设计高压或常压式音速喷嘴法气体流量标准装置时，都可以采用这种方法。