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气体动力学基础第1页，共36页，星期日，2025年，2月5日引言气体动力学发展的四大阶段第2页，共36页，星期日，2025年，2月5日第一阶段（气体动力学的基础阶段）工程应用背景：蒸汽机和爆炸技术1870年郎金——雨贡纽导出了激波关系1882年瑞典工程师发明了拉伐尔喷管1887年马赫导出了马赫角关系，之后斯托道拉、普朗特和迈耶先后实验研究了拉伐尔喷管的流动特性。第3页，共36页，星期日，2025年，2月5日第二阶段（可压缩流体动力学的发展阶段）1908年普朗特和迈耶提出了激波和膨胀波理论1910年瑞利和泰勒研究得出了激波的不可逆性；1933年泰勒和马科尔提出了圆锥激波的数值解第4页，共36页，星期日，2025年，2月5日第三阶段：气体热力学的发展阶段（20世纪30年代中50年代末）1935年召开讨论了关于“航空中的高速流动问题”的学术大会，表明了流体力学先驱者对高速问题的关注和重视。之后，由于以喷气飞机、涡轮喷气发动机、火箭发动机等为背景的工程问题发展的需求，将空气动力学与热力学相结合，这个时期为气体热力学的发展阶段，其特点是在完全气体假设下的气体动力学理论和实验逐渐成熟。第5页，共36页，星期日，2025年，2月5日第四阶段：气体热化学和CFD的发展阶段（20世纪50年代末至今）为了解决航天飞行器、高速飞行器的气动力和气动热问题，解决高温流动问题，必须将化学热力学、空气动力学、化学动力学及统计物理学等相结合。其研究背景为空间技术和战略武器。目前高超声速飞行器的研究仍然是世界各国研究的热点．计算流体动力学的发展以惊人的速度取得了举世瞩目的成就。因而可以借助计算机解决历史上遗留下来的一些难题，从而进一步解决与目前发展相适应的一系列复杂问题．第6页，共36页，星期日，2025年，2月5日最早推导出激波的科学家朗金第7页，共36页，星期日，2025年，2月5日流体运动的旋转和速度势概念的起源斯托克斯与亥姆霍兹第8页，共36页，星期日，2025年，2月5日《气体动力学基础》的内容简介

1.流体的基本属性及热力学特性2.流体所遵循的运动规律3.流体与流体，流体与物体之间的相互作用（作用力）第9页，共36页，星期日，2025年，2月5日本课程的特点理论性强概念多内容多公式多第10页，共36页，星期日，2025年，2月5日教学要求及考核方式

作业10分期末考试80分平时成绩：10分（课堂主动发言者，酌情加分，累计最高10分）第11页，共36页，星期日，2025年，2月5日《气体动力学基础》参考书

流体力学｛美｝W.F.修斯J.A.布赖顿著气体动力学基础潘锦珊主编热力学与气体动力学基础王新月主编流体力学基础邢宗文主编MODERNCOMPRESSIBLEFLOWJohnD.Anderson,Jr.第12页，共36页，星期日，2025年，2月5日几种构形的发动机

及其工作原理涡轮喷气发动机：进气道．压气机．燃烧室．涡轮．尾喷管各部件的作用：第13页，共36页，星期日，2025年，2月5日涡轮风扇发动机一路通过内涵道的压气机．燃烧室．涡轮．尾喷管另一路通过外涵风扇．外涵尾喷管脉冲爆震发动机:应用于火箭、应用于飞机第14页，共36页，星期日，2025年，2月5日冲压发动机：

进气道，燃烧室．尾喷管第15页，共36页，星期日，2025年，2月5日两种发动机的比较第16页，共36页，星期日，2025年，2月5日强大的工具—CFD数值模拟管内流动非定常虚拟演示马赫数压强第17页，共36页，星期日，2025年，2月5日第一章流体的基本属性1.1流体的基本属性1.2流体的压缩性与膨胀性1.3流体的粘性1.4高温气体的属性1.5流体的导热性第18页，共36页，星期日，2025年，2月5日§1.1流体的基本属性第19页，共36页，星期日，2025年，2月