第五章 气体的高速流动

第五章 气体的高速流动

05-01 一元流动基本方程

研究流动的目的

1. 分析阻力的特性
2. 分析动力的特性
3. 分析升力的特性
4. 分析传热的特性

一元、二元、三元流动

1. 一元运动：x方向
2. 二元运动：x、y方向
3. 三元运动：x、y、z方向

1、一元流动的质量方程

一元流动的定义:

质量方程（宏观形式与微分形式）：

适用范围：

2、一元流动的能量方程

3、一元流动的其他方程

（1）状态方程

1. 任何工质
   

2. 理想气体
   

（2）过程方程

等熵过程：

（3）声速方程

分为任何工质和理想气体两种：

对于一种确定的理想气体，其声速取决于温度

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常识：声速一般都在几百米每秒

（4）马赫数方程

1. 物理学定义
   
2. 军事学定义
   

05-02 等熵流动的基本规律

1、等熵流动的压力速度关系

速度增加，压力下降：

2、等熵流动的比体积速度关系

速度增加，比体积增加：

3、等熵流动的面积速度关系

和M_a与1的大小关系有关：

4、喷管的定性规律

注意各参数的变化特点：

喷管的分类：缩放喷管、减缩喷管

5、扩压管的定性规律

注意各参数的变化特点（与喷管相反）：

6、喷管与扩压管的比较

7、反证法证明减缩喷管出口不能是超声速

05-03 滞止过程与滞止参数

1、什么是滞止过程

等熵过程

2、滞止参数的计算

结论：焓增大，温度升高，压力升高

1. 理想气体，由速度计算焓，再由焓计算滞止温度，由等熵过程的特点得滞止压力:

2. 实际应用中，测量得到的是p₁、T₁、p^*，可由等熵过程的特点求得滞止温度：

典型过程的滞止温度：

05-04 等熵流动的临界状态

临界压力比：

临界温度比：

临界状态下的出口压力和出口速度：