一维不定常流-笔记.pdf

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1、一维不定常流与冲击波-笔记讲师：程军波九所教材：《一维不定常流与冲击波》李维新编《一维不定常流动力学教程》卢芳云编《一维不定常流体力学》周毓麟编课程内容：第一章流体动力学方程组：流体、状态、伯努利方程等第二章特征线：处理一维问题，黎曼不变量第三章简单波：稀疏波、压缩波第四章冲击波第五章自模拟运动第六章爆轰波第一章流体动力学方程组1、拉格朗日方法：关注流体质点，给出每个流体质点自始至终的运动过程，即他们的位置随时间变化的规律。dQ0,QUdt欧拉方法：关注空间节点上流体运动变化情况。如

2、果所有空间节点的变化情况都知道了，整个流体的运动状况就清楚了。QQQQuvw0,QUtxyz2、爆轰过程是快过程，不同的组分来不及通过扩散产生扩散流，即流项中的扩散流部分可以忽略不计，各组分都只有相同的宏观速度，于是质量守恒方程：iu0iuiuimwiiiit其中，i爆轰力学方程：iumwiit3、含有粘性的流体动量方程：纳维-斯托克斯方程NS方程，不考虑粘性的流体，既是欧拉方程EulerEqu

3、ation；4、局部热动平衡：考虑的系统在每一个宏观小、微观大的局部区域中都达到热动平衡。理想气体：是指粒子之间的相互作用很微弱，可以忽略不计。多方气体：当理想气体的比定容热容c为常数时，V5、动量和能量方程：能量=动能+内能+势能；A-动量方程：uuuFt动量密度：u动量密度的源：F运流：即随质点运动带走的动量密度流uu扩散流：介质中的应力张量导致动量的扩散，因此，表面上将产生流过该面的扩散流：动量密度的流：运流和扩散流：juu扩散流解析：对

4、角部分，弹性应力pI耗散应力,pI非对角部分，粘性应力、应力偏量B-能量方程：12Eeu,:Potentialenergyeinernalenergy;:2当不考虑势能，动能时，介质的能量等于内能；EEpuquRFut12能量密度：E,Eeu2能量的源两部分：本身释放的能量、外力做功RFu总能的流：运流：随质点运动带走的Eu，能量流：热传导在单位时间内流过单位面积的能量流q，做功：应力单位时

5、间内在单位面积上所作的功：upIuu，能量流项：运流+扩散流(能量流+做功)jEuqpIuuEpuqu，一般情况下，介质的内能增量有以下几部分：（1）、周围介质对本介质做的压缩功，（2）、外界对介质输入的热量；（3）、介质表面上应力做的功；（4）、介质本身释放的能量。三大守恒方程组：6、热力学方程热力学第一定律：有能量守恒给出。包含能量传递方式。dedQpd熵：指体系的混乱程度。热能除以温度所得结果，标志热量转化为功的程度。dSdQT热二定律：俗称，

6、熵增定律。热力学的几个定律：热力学第零定律：两个热力学系统每一个都与第三个处于热平衡，那么它们也必定处于热平衡。热力学第一定律：能量守恒定律，内能等于热传导和做功；热力学第二定律：熵增加原理；热力学第三定律：绝对零度时，所有纯物质的熵值都为零；内能、焓、自由能、吉布斯自由能：eQWhep;deTdSpd;;dhTdSdpFeTS;GhTS;dFSdTpd;dGSdTdp比焓的意义：在等压过程中比焓的变化等于系统所获得的能量；在

7、等压的绝热过程中比焓不变；自由能的意义：在等温过程中，外界对系统所做的功全部用于增加系统的自由能；在等温过程中，通常取自由能热力学函数；7、状态方程比定容热容、比定压热容：QQcc,VpTTp2p声速：c理想气体的声速：pRT,SppdpddTTT2pppTcTSTS几类状态方程：A-理想气体：pRT,理想气体只

8、是温度的函数；eeT,B-多方气体：eCTVVdeCdTe,00T0,2ppcRT,内能与温度成正比，SC-凝聚介质：8、凝聚介质：凝聚介质的小扰动传播速度即声速，与气体的不同，他与温度无关，而是有介质的弹性压缩率决定。凝聚介质的特性其状态方程，包含两部分，温度低和温度高时的情形，内里包含弹性的特性，后续在利用时可以参照此处关于状态方程的信息。9、伯努利方程：定常绝热运动的方程11uup0,uuhuu2