[理學]空氣動力學chapter-wenkub
2023-01-13 12:11:56 本頁面
【正文】 pS)( ?? ????? ??SxSpu dSdSV )( ?() () 對應(yīng) x方向分量： Finite control volume for quasionedimensional flow 1211111 )()(1AuuAuuA?????????? dSV2222222 )()(2AuuAuuA????????? dSV0?? dSV :)( 的積分uS?? ? dSV? Finite control volume for quasionedimensional flow ? ?1111 ))(( ApApp x??????1AdS? ?2222 ))(( ApApp x??????2AdS???? ????? 2121)(AAAAAx pdApdApdSulp d Ap d S x ??)(? ? :的積分??Sxp dSα α dA dSdS?????? 21221122221211 AA pdAApApAuAu ??() 把上面的積分結(jié)果代入我們前面已給出的 x方向動量方程： ? ????? ??SxSpu dSdSV )( ?() 得： 22222212111121AuAppdAAuAp AA?? ???? ?整理得： ?能量方程 ： 在無粘、絕熱、定常并忽略體積力的假設(shè)下，積分形式的能量方程可以寫成： ???? ????SdSVdS)V pVeS 2(2?() 應(yīng)用于圖 ， 我們得到： )())(2())(2( 222111222222112111 AupAupAuueAuue ???????? ??() )2()2(222222222211111111ueAuAupueAuAup ????? ?? 即： 22222211uhuh ???222 RTp ??22 Tch p?222222221111 uepuep ???????() () 常數(shù)?0h () () () ?狀態(tài)方程 : ?對于量熱完全氣體焓與溫度的關(guān)系為 : 222111 AuAu ?? ?22222212111121AuAppdAAuAp AA?? ???? ?22222211uhuh ???222 RTp ??22 Tch p?將控制方程歸納如下 : () () () () () 只要知道 1截面處的 ,以上五個方程就可以確定 2截面處的 5個未知數(shù) 。對于全面認識可壓縮流動的特性也是必不可少的。CHAPTER 10 COMPRESSIBLE FLOW THROUGH NOZZLES, DIFFUSERS, AND WIND TUNNELS 通過噴管、擴壓器和風洞的可壓縮流 引言 要觀察超音速下飛行器的升力、阻力的產(chǎn)生及繞飛行器流動的流場細節(jié)，包括激波、膨脹波的構(gòu)型，可以采用以下兩種方法： （１） Conduct flight tests using the actual vehicle 進行實際飛行器的飛行試驗 （２） Run windtunnel tests on a smallscale model of the vehicle 用飛行器的縮小模型進行風洞實驗 盡管飛行試驗?zāi)軌蛱峁┱鎸嶏w行環(huán)境下的真實結(jié)果，但其代價非常昂貴，更重要的原因是在飛行器沒有得到充分驗證時進行這樣的飛行試驗是極其危險的。 通過對管道內(nèi)可壓縮流的研究，我們主要回答如下問題 : (1) How do we produce a uniform flow of supersonic gas in a laboratory environment? 如何在風洞中產(chǎn)生均勻的超音速流動？ (2) What are the characteristics of supersonic wind tunnels? 超音速風洞的特征是什么 ？ Development of the governing equations for quasionedimensional flow (準一維流動控制方程的推導(dǎo) ) Nozzle flows(噴管流動 ) Difusers(擴壓器 ) Supersonic wind tunnels (超音速風洞 ) 圖 第十章的路線圖 GOVERNING EQUATIONS FOR QUASIONEDIMENSIONAL FLOW （ 準一維 流的控制方程） ?什么是準一維流？ 如圖 , 流管面積變化不太劇烈（ the area variation is moderate） , y、 z方向的速度分量與 x方向相比很小 , 這樣的流場變量可被 假設(shè)為 只是 x的函數(shù) , 即氣流在每一個 x站位是均勻的。 11111 , hTpu?22222 , hTpu?常數(shù)?uA?或 在給出準一維流動求解方法之前，我們將應(yīng)用于前面所得到的積分形式控制方程推導(dǎo)準一維流動的微分(differential)形式控制方程，并借助微分形式的控制方程推導(dǎo)出準一維流動的 面積 速度關(guān)系式 (areavelocity relation), 以了解準一維流動的一些重要物理特性。 0??? ??? A u dA d uudA0)( ?uAd ?同乘以速度 u: 將準一維流動微分形式的控制方程（ differential form of the governing equations）歸納入下： 0)( ?uAd ?ududp ???0?? ududh微分形式的能量方程可由（ ）式直接微分求得 ： 0?? ududh () () () () 注意準一維流動與真正一維流動的區(qū)別： 真正一維流動連續(xù)方程為： 0)( ?ud ? 下面我們用以上的微分形式控制方程推導(dǎo)出準一維流動的 面積 速度關(guān)系式 (area
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