可压缩流体流动基础流体力学.pptVIP

设最大管长为发展到Ma=1时极限管长，为管径,为平均达西摩擦因子亚声速流时查Moody图超声速流时取3.摩擦造成壅塞现象在处达到声速,流量最大,在段,由于总压强下降流量通不过。亚声速时,入口段发生溢流,流量减少至出口声速;超声速时,产生激波,使出口截面为临界截面。C5.5.1绝热摩擦管流范诺流(3-3)对短管第30页，共47页，星期日，2025年，2月5日[例C5.5.1]绝热摩擦管流(4-1)（2）截面2的状态参数不能用等熵公式而要用绝热公式(C5.3.4a)式,已知:空气从的贮气罐进入一根直径为d=10mm的绝热光滑管入口处经过有摩擦的流动到达截面2时,求:(1)入口处(2)截面2处(3)入口处到截面2的长度L.解:（1）利用等熵流动公式(C5.3.9a)求第31页，共47页，星期日，2025年，2月5日（3）按短管计算上式表明截面2已接近临界截面(Ma=1),再计算平均摩擦因子入口处:查表FA2,[例C5.5.1]绝热摩擦管流(4-2)第32页，共47页，星期日，2025年，2月5日查Moody图光滑管,截面2:查表FA2,查Moody图光滑管,临界截面:由(C5.3.4a)式,[例C5.5.1]绝热摩擦管流(4-3)第33页，共47页，星期日，2025年，2月5日第1页，共47页，星期日，2025年，2月5日C5.1.1热力学基础知识完全气体状态方程p=RρTR为气体常数，空气R=287J/kg·K。当容积保持不变时称为比定容热容cv(T)当压强保持不变时称为比定压热容cp(T)比热比（空气γ=1.4）2.比热容：单位质量流体温度升高一度所需要的热量。C5.1.1热力学基础知识(2-1)第2页，共47页，星期日，2025年，2月5日C5.1.1热力学基础知识(2-2)比内能e(T)：单位质量气体分子热运动所具有的动能比焓h(T)：单位质量气体所具有的内能与压能之和热力学第一定律：对气体所加的热能等于气体内能的增加和气体对外所作功之和。热力学第二定律：气体在绝热的可逆过程中熵值保持不变；在不可逆过程中熵值必定增加。6.完全气体等熵流动3.内能与焓常数第3页，共47页，星期日，2025年，2月5日C5.2.1声速C5.2声速、马赫波和激波可压缩流体中微扰动的传播速度称为声速。（1）声速与流体弹性模量（K）和密度（ρ）有关（2）声速与扰动频率、振幅与周期无关C5.2声速、马赫波和激波（3）声速传播过程可视为绝热等熵过程，声速与温度有关第4页，共47页，星期日，2025年，2月5日求：试比较两处的声速由（C5.2.6)式[例C5.2.1]声速已知:设海平面（z＝0）的大气温度在对流层顶部（）的高空大气温度解：设空气气体常数和比热比分别为。讨论：说明海平面与11km高空的声速相差13％之多。第5页，共47页，星期日，2025年，2月5日C5.2.2马赫波无界可压缩流场绕点声源的运动1.静止流场V=0Ma=V/c=0（图a）亚声速流场0Vc0Ma1（图b）C5.2.2马赫波(2-1)第6页，共47页，星期日，2025年，2月5日声速流场V=c,Ma=1，平面马赫波（图c）超声速流场Vc,Ma1，马赫锥,马赫角α（图d)C5.2.2马赫波(2-2)第7页，共47页，星期日，2025年，2月5日[例C5.2.2]马赫锥与马赫角求：飞机飞过观察站正上方到观察站听到机声要多少时间已知:一飞机在观察站上空H＝2000m，速度为V＝1836km/h,空气温度为T=15℃解：当地声速和飞机飞行马赫数为设飞机在观察站上方时,马赫波与地