第四章滞止参数与气动函数.pptVIP

TH第1页，共25页，星期日，2025年，2月5日音速表达式②αdcα--dcαdcC=0α--dcαx第2页，共25页，星期日，2025年，2月5日由连续方程略去二阶小量在x方向施以动量方程，忽略控制面上的粘性力合并两式得到流体的可压缩性越大，相应的音速越小，所以，音速是流体可压缩性的标志第3页，共25页，星期日，2025年，2月5日对于完全气体的等熵流动对于空气气体的可压缩性随其状态参数的变化而变化，因而音速也随状态参数变化。所以，音速指的是某一点在某一瞬时的音速，即所谓当地音速对于激波、爆炸波等强扰动波，其传播速度大于音速，并且随着波强的增大而加快第4页，共25页，星期日，2025年，2月5日②2马赫数对于气流，不能仅仅根据音速的大小来表征其压缩性①定义式物理意义：气体宏观运动动能与气体内能之比，是气流可压缩性的标志音速表达式由一维定常欧拉运动微分方程得到第5页，共25页，星期日，2025年，2月5日4.2重要的气动参数①定义：按一定过程将气流的速度滞止到零时的气流参数1滞止参数滞止温度（滞止焓）--绝能滞止由一维定常绝能流动的能量方程作用：计算和分析问题方便；容易测量流动过程是否可逆都适用对定比热完全气体第6页，共25页，星期日，2025年，2月5日由结合梅耶公式和马赫数公式得到总温和静温的比决定于气流的马赫数第7页，共25页，星期日，2025年，2月5日②滞止压力—绝能等熵滞止①由一维定常绝能等熵流动的伯努利方程令再由第8页，共25页，星期日，2025年，2月5日滞止状态作为一个参考状态，与气流的实际流动过程无关滞止参数的意义流场中的每一点，都有一个当地的、确定的滞止状态实际流动中，从一点到另一点，滞止参数的变化，与实际流动中气体与外界的热量交换、功交换以及摩擦等因素有关第9页，共25页，星期日，2025年，2月5日③滞止参数的应用基于滞止参数的定义，在分析和计算中，气流的动能项将不做显式出现，使方程得到简化气体做绝能流动，不论过程是否可逆，总焓和总温保持不变热量和功的交换结果，改变气流的总焓引入总温和总焓以后的能量方程定比热完全气体的绝能等熵流动第10页，共25页，星期日，2025年，2月5日④对总压的进一步讨论可逆与否总温不变从外界吸热，总温增加对外做功，总温减小对于总温：绝能流动总压第11页，共25页，星期日，2025年，2月5日绝能流动中，气流的总压变化规律气体在管道中做无摩擦的可逆绝能流动由于气体做绝能流动，可以断定因此气体做等熵绝能流动，各截面气参的滞止状态相同第12页，共25页，星期日，2025年，2月5日等熵绝能流动中，气流的总参数保持不变，这是等熵绝能流动的重要性质若过程不可逆，则s↑；又因为总温不变，于是得到的等压线必定位于1*等压线的右下方即，气体做不可逆的绝能流动，总压下降通过综合起来第13页，共25页，星期日，2025年，2月5日总压与气流做功能力的关系如果气流做绝能等熵流动第14页，共25页，星期日，2025年，2月5日对出口截面而言，存在其等熵绝能的滞止状态，其总、静压之间的关系为如果流动不可逆，则熵必然增大流动绝能，虽有摩擦，但总温不变总压的降低反映了气流做功能力的减小第15页，共25页，星期日，2025年，2月5日2极限速度如果气流静温T降到零，即气流的焓全部转化为气流的动能，则气流的速度将达到最大值，这个最大的速度称为极限速度。定比热完全气体的绝能流动能量方程极限速度只是一个理论上的极限值，实际上不能达到。但是极限速度对应气流总温，在绝能流动中是常数，因此可被用来作为参考速度。第16页，共25页，星期日，2025年，2月5日3滞止音速对应于气流的滞止状态的音速，叫做滞止音速4临界参数由得到令得到临界音速也取决于总温，一个参考速度第17页，共25页，星期日，2025年，2月5日第18页，共25页，星期日，2025年，2月5日TH