氣體動力學(xué)基礎(chǔ)分析-全文預(yù)覽
【正文】 ??dpdp ?等溫時的 表達(dá)形式 等溫管流的特征 52 2021/6/14 0222 ???? DdlkM avdvkM avdv ?整理后，又有 0??? AdAvdvd??vdvd ????以及聲速公式 ?pkc ?2和連續(xù)性微分方程 等截面時的表達(dá)形式 得 DdlkM akM avdv2)1( 22 ???DdlkM akM avdvpdp2)1( 22 ????? 等溫管流的特征 53 2021/6/14 ? 討論： ? l增加，摩阻 增加 ，將引起 ? 當(dāng) kMa21時， 1?kMa20，使 v增加 ， p 減小 ； ? 當(dāng) kMa21時， 1?kMa20，使 v減小 ， p增加 。 Ma2?1=0，則必有 dA=0。 若兩斷面上 v1v2，則?1v1?2v2 , 但 ?1v1A1=?2v2A2 , 則必有 A1A2。 ② Ma1， vc，超聲速流動。但 Ma取多大時，壓縮性影響可以不預(yù)考慮，往往要根據(jù)實(shí)際計算所要求的精度來確定 (詳見教材第 248?250頁 )。 Ⅱ 能量方程 2*1121222 ckkvkc????? 聲速、滯止參數(shù)、馬赫數(shù) 32 2021/6/14 ① 馬赫數(shù) 由 馬赫數(shù) 21 cddpE ???? ????Ec ?知， c在一定程度上反映流體的壓縮性。于是，該點(diǎn)或該截面上的 v?vmax (稱為 最大速度 ) 。 則有 一元等熵流動的三個特定狀態(tài) 29 2021/6/14 IV. 關(guān)于 滯止?fàn)顟B(tài)下的能量方程的說明 i. 等熵流動中，各斷面滯止參數(shù)不變，其中 T0、 i0、c0反映了包括熱能在內(nèi)的氣流全部能量， p0反映機(jī)械能； ii. 等熵流動中，氣流速度 v增大，則 T、 i、 c沿程降低； iii. 由于 v存在，同一氣流中， c ?c0， cmax=c0。K)， T=273+15=288K，故其聲速為 ? 氫氣的聲速為 c=1295m/s Tc ?Ⅱ 同一種氣體在不同溫度下聲速不同，如常壓下空氣中的聲速為 m / ????? k R Tc 聲速、滯止參數(shù)、馬赫數(shù) 26 2021/6/14 ▲ 由上式可以得到一元等熵流動的三個特定的極限狀態(tài)及其相應(yīng)的參數(shù)： 滯止?fàn)顟B(tài)及其參數(shù) 最大速度狀態(tài)及其參數(shù) 臨界狀態(tài)及其參數(shù) 一元等熵流動的三個特定狀態(tài) .c o n s t22?? vi 一元等熵流動的三個特定狀態(tài) 27 2021/6/14 ① 滯止?fàn)顟B(tài)及其參數(shù) I. 滯止?fàn)顟B(tài) ——?dú)饬鞅粶沟臓顟B(tài)，此時流速變?yōu)榱?。 可壓縮流體中，壓力擾動的傳播需要一定時間，而在不可壓縮流體中，壓力擾動的傳播則是瞬時完成的 。 ② 絕熱流動 (或 等熵流動 ) ——可逆的 絕熱條件下所進(jìn)行的流動 。 一元定容流動 13 2021/6/14 ③ 一元定容流動能量 方程 .c on s t22?? vp?022?????????? vddp?由歐拉運(yùn)動微分方程 .c on s t22?? gvgp?或 積分，得 ④ 方程的意義 沿流各斷面上單位質(zhì)量 (或重量 )理想氣體的壓能與動能之和守恒，并可互相轉(zhuǎn)換。則有 一元理想氣流運(yùn)動微分方程 11 2021/6/14 01 ?? dsdvvdsdp?0?? v dvdp?022?????????? vddp?上兩式稱為 歐拉運(yùn)動微分方程 ，或 微分形式的伯努利方程 。 ? 注意可壓縮流體流動與不可壓縮流體的區(qū)別和聯(lián)系。 ? 掌握聲速、滯止參數(shù)和馬赫數(shù)的計算。 ② 研究氣流在通道中的流動規(guī)律，諸如研究噴管、渦輪機(jī)和激波管內(nèi)的流動等 內(nèi)流問題 。 它們既是描述氣體宏觀流動的變量，又是描述氣體熱力學(xué)狀態(tài)的變量。流體力學(xué) Fluid Mechanics 10 一元?dú)怏w動力學(xué)基礎(chǔ) 10 一元?dú)怏w動力學(xué)基礎(chǔ) 2 18:49 問 題 ? 氣體動力學(xué)的研究對象 ? 氣體動力學(xué)的研究特點(diǎn) ? 氣體動力學(xué)的研究內(nèi)容 ? 本章基本要求 ? 本章重點(diǎn)和難點(diǎn) 10 一元?dú)怏w動力學(xué)基礎(chǔ) 3 18:49 氣體動力學(xué)的研究對象 ? 氣體動力學(xué)的研究對象是可壓縮氣體的運(yùn)動規(guī)律及其與固體的相互作用。控制方程組包括 運(yùn)動學(xué)的質(zhì)量守恒定律 動力學(xué)的牛頓定律 及有關(guān)介質(zhì)屬性的本構(gòu)關(guān)系，如黏性定律等 氣體動力學(xué)的研究特點(diǎn) 氣體動力學(xué)的研究特點(diǎn) 5 2021/6/14 ? 氣體動力學(xué)的研究特點(diǎn)： 流速大 , 動能變化量與氣體內(nèi)能相關(guān)，此時 ?與 p均為變量 。 ?反問題： 給定流場的一部分條件和需要達(dá)到的氣動指標(biāo) (如高升阻比 )，求解最佳物形。
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