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第八章 可压缩流体的流动 本章重点掌握1 等熵的基本概念2 定常可压无摩擦绝热管流的基本方程3 收缩喷嘴的计算问题问题 ：什么是可压缩流动？可压缩流体：流体密度 cont ，如爆炸和水锤情形下的液体气体（ Ma0.3)不可压缩流体：流体密度 =cont ,如液体气体（马赫数 Ma1:超音速流Ma3:高超音速流根据马赫数对流动进行分类跨音流，流场中即有亚音流动又有超音流的流动透平叶栅内的跨音速流动结构二、微弱扰动波的传播扰动源(a ) 静止波1 Ma=0 在静止介质中的传播扰动波从扰动产生点以声速径向向外传播，沿周向能量的辐射均匀。2 Ma1. (扰动源以超亚音速向左运动 ) (d ) Ma1Va 扰动中心扰动不可到达区/ 静音区马赫线扰动区由于声波的传播速度小于扰动源的运动速度，因此扰动源发射的小扰动压强波总是被限制在一个锥形区域内，该锥形区域即为 马赫锥马赫锥 。马赫角 ：马赫锥的半角Ma增加，马赫角减少。Va 马赫线思考思考 ：位于地面的观察者，超速飞机掠过头顶上方时能否听到发动机强度的轰鸣？思考思考 ：飞行马赫数越大，扰动可到达区域越大还是越小？三、气体一维定常等熵可压流的基本方程 无摩擦 (不计粘性）、绝热的流动即为等熵流。2 定常等熵可压缩流动的基本方程 连续性方程1 什么是等熵流动？ 能量方程u表示单位质量流体的内能，上式表明在一维等熵可压缩流中，各截面上单位 质量流体 具有的压强势能、动能与内能之和保持为常数。可压缩流体的伯努利方程运动方程3、三种特定状态（ 1） 滞止状态 ：以可逆和绝热方式使气体的速度降低到零时所对应的状态。相应的参数称为滞止参数或总参数，如滞止焓 /总焓、滞止温度 /总温、滞止压强 /总压 .定义： 气体一维定常等熵可压流的能量方程可为：即滞止焓、总温、总压沿流向保持不变。 滞止压强和温度与静压静温的关系滞止点2在不可压缩流中用法一：已知 Ma和总参数，求静参数。用法三：已知 Ma和静参数，求总参数。用法二：已知静参数和总参数，求 Ma。滞止关系的用途：大气环境大容器 调节阀在等熵条件下无穷远处气流速度接近 0，故气体的状态即为滞止状态从静止大气起动的可压缩流动（ 2）最大速度 状态：以可逆和绝热方式使气体压强和温度降低到零、速度达到最大时所对应的状态。利用最大速度描述的能量方程为：即假设将热能全部转换为动能（不可实现）（ 3）临界 状态 ：以可逆和绝热方式使气体的速度等于当地音速，相应的音速称为临界音速，临界参数用“*” 表示。利用临界音速描述的能量方程为：临界状态下滞止参数与静参数的关系Ma=14 小结对于一维定常可压等熵流有 :沿流向速度沿流动方向的变化率不仅与截面面积变化率相关，还与运动速度是大于或小于声速相关。速度沿流向的变化率总与压强和密度的变化率相反。s管道内的等熵流动四 喷管中的等熵流动1
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