第六章理想流体平面势流.ppt

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1、第六章气体的一维定常流动第一节气体一维流动的基本概念气体的状态方程比定容热容和比定压热容第一节气体一维流动的基本概念热力学过程等温过程dQ=0绝热过程等熵过程常数常数或者第一节气体一维流动的基本概念声速和马赫数第一节气体一维流动的基本概念略去二阶微量由连续方程由动量方程(1)(2)由（1）、（2）得第一节气体一维流动的基本概念流体的体积模量代入声速公式得由等熵过程关系式以及状态方程可得代入声速公式得第一节气体一维流动的基本概念马赫数对于完全气体马赫数通常还用来划分气体的流动状态Ma=1Ma＜1Ma＞1亚声速流声速流超声速流

2、气体静止不动气流亚声速流动气流以声速流动气流超声速流动马赫角第三节气体一维定常流动的基本方程连续性方程能量方程由热力学代入得第四节气流的三种状态和速度系数滞止状态同理第四节气流的三种状态和速度系数考虑气体的压缩性与否及会带来多大误差压缩性因子第四节气流的三种状态和速度系数极限状态气流膨胀到完全真空所能达到的最大速度极限速度能量方程的另一种形式第四节气流的三种状态和速度系数临界状态或者令Ma=1第四节气流的三种状态和速度系数速度系数当v=vmax时M*与Ma的关系用速度系数表示第五节气流参数和通道截面之间的关系应用牛顿第二定

3、律同除以压强整理，并引入声速公式对等熵过程关系式取对数后微分有对完全气体状态方程取对数后微分联立得第六节喷管流动的计算和分析收缩喷管得质量流量收缩喷管整理得喷管出口气流达临界状态Ma=M*=1时缩放喷管流量由连续方程求得缩放喷管面积比与压强比、马赫数的关系曲线第七节实际气体在管道中的定常流动有摩擦的一维定常绝热管流运动微分方程整理并略去二阶以上的无穷小量有第七节实际气体在管道中的定常流动单位质量流体的损失可以表示为粘性气体的绝热流动微分关系式可表示为联立可导出对比第七节实际气体在管道中的定常流动在变截面管道中，摩擦的作用就

4、相当于沿流动方向的截面变化率发生变化。对于渐缩喷管，截面的减小率会更大，故亚声声速气流速度增速加快；对于渐扩喷管，截面的增大率减小，超声速气流增速减慢。同时可以看出，在缩放喷管中临界截面不在管道的最小截面上，而在第七节实际气体在管道中的定常流动等截面管中压强降落的变化规律等熵关系联立方程求解解上式第七节实际气体在管道中的定常流动等直管道的流量可用以下公式作近似计算最大管长