流体力学讲义7-1.ppt

《流体力学讲义7-1.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第七章气体动动力学基础压缩性的影响：气体动力学：可压缩流体动力学高速气体动力学，气体波动力学，高温气体力学等本章：理想完全气体动力学§7.1基本方程和基本概念一、理想完全气体模型和方程常比热完全气体：状态方程内能焓熵气体常数绝热指数（比热比）理想流体：粘性系数热传导系数应力张量空气：理想常比热完全气体绝热流动，不计质量力连续方程：运动方程：能量方程：封闭方程组！§7.1理想完全气体模型和方程§7.2声传播方程和马赫数(以下符号a与教材上c相同）1、声波---微小扰动在理想完全气体中的传播(2)初始静止状态，；(1)是一维非

2、定常可压缩问题,；分析:(3)扰动是小量：等熵过程§7.2声传播方程和马赫数(以下符号a与教材上c相同）1、声波---微小扰动在理想完全气体中的传播将代入以上方程并略掉二阶以上小量由（A)（B）两式消去可得到§7.2声传播方程和马赫数(以下符号a与教材上c相同）1、声波---微小扰动在理想完全气体中的传播以上方程解的一般形式为2、声速与马赫数(以下符号a与教材上c相同）声速定义：几点说明：声速是状态参数，声波的传播是等熵过程；在匀速运动的惯性坐标系中，声速仍为在不均匀气流中，每个点上流动参数不同，声速也不同；声速与流体的压

3、缩性有关物理意义：惯性力/弹性力，动能/内能流动的分类：亚声速，跨声速，超声速，高超声速超声速流动和亚声速流动的主要差别：影响域和依赖域马赫数定义：流体速度与当地声速之比，称为马赫数。声音的传播------小扰动的影响域，马赫角：马赫锥顶角的一半马赫锥(以下符号a与教材上c相同）二、声速与马赫数依赖域：影响空间某点流动的区域称为该点的依赖域。超音速气流中P点的影响域和依赖域§7.3完全气体等熵流动的主要性质一、完全气体等熵流动的基本性质和Crocco定理理想气体定常绝热的连续流动中沿流线熵不变。理想完全气体定常绝热的连续流

4、动中沿流线总焓不变。Crocco定理：理想气体定常绝热流动中，若质量力可略，在全流场成立：定义：熵值处处相等的流场称为均熵流场；总焓处处相等的流场称为均焓流场。推论：轴对称或平面流动中均熵均焓场必无旋；定常三维理想气体的均焓无旋流动必均熵；定常三维理想气体的均熵无旋流动必均焓；非均焓的定常三维理想气体均熵流动必有旋；非均熵的定常三维理想气体均焓流动必有旋。（定理证明）（例1：曲激波后非均熵有旋；例2：激波不连续，非均熵有旋）二、完全气体等熵流沿流线的等熵关系式(a)理想常比热完全气体定常等熵流动的基本方程：定常绝热流动沿流

5、线的能量关系式就是伯努利积分：定义：在定常流动中，流体质点由状态p，，T，V等熵地滞止到速度等于零的状态参数称为滞止参数。记作，，，，它们可由等熵流动能量公式和等熵过程确定。(b)驻点参数（滞止参数）、最大速度和临界参数能量方程（1）滞止参数应用举例§7.3完全气体等熵流动的主要性质（2）临界参数定义：在定常流动中，流体质点由状态p，，T，V等熵地滞止到速度等于声速的状态参数称为滞止参数。记作，，说明:(i)完全气体等熵流中沿流线临界参数为常数;(ii)临界参数值与坐标系有关。定义：在定常流动中，流体质点由状态p，，T，V

6、等熵地滞止到速度等于声速时的状态参数。记作§7.3完全气体等熵流动的主要性质定义：流体速度与临界速度(或临界声速)之比称为速度系数。（3）速度系数（4）最大速度在定常流动中，流体质点等熵地滞止到压强等于零时的速度。说明:(i)理想完全气体定常等熵流中参数变化的范围；(ii)是假想的参数本章习题7.1,7.3,7.4,7.5,7.6,7.9，7.10,7.11,7.15,7.16,7.18