流体力学讲义-ppt课件

第七章气体动动力学基础 压缩性的影响 气体动力学 可压缩流体动力学高速气体动力学 气体波动力学 高温气体力学等 本章 理想完全气体动力学 7 1基本方程和基本概念 一 理想完全气体模型和方程 常比热完全气体 状态方程内能焓熵气体常数绝热指数 比热比 理想流体 粘性系数热传导系数应力张量 空气 理想常比热完全气体绝热流动 不计质量力 连续方程 运动方程 能量方程 封闭方程组 7 1理想完全气体模型和方程 7 2声传播方程和马赫数 以下符号a与教材上c相同 1 声波 微小扰动在理想完全气体中的传播 2 初始静止状态 1 是一维非定常可压缩问题 分析 7 2声传播方程和马赫数 以下符号a与教材上c相同 1 声波 微小扰动在理想完全气体中的传播 将代入以上方程并略掉二阶以上小量 由 A B 两式消去可得到 7 2声传播方程和马赫数 以下符号a与教材上c相同 1 声波 微小扰动在理想完全气体中的传播 以上方程解的一般形式为 2 声速与马赫数 以下符号a与教材上c相同 声速定义 几点说明 声速是状态参数 声波的传播是等熵过程 在匀速运动的惯性坐标系中 声速仍为在不均匀气流中 每个点上流动参数不同 声速也不同 声速与流体的压缩性有关 物理意义 惯性力 弹性力 动能 内能流动的分类 亚声速 跨声速 超声速 高超声速超声速流动和亚声速流动的主要差别 影响域和依赖域 马赫数定义 流体速度与当地声速之比 称为马赫数 声音的传播 小扰动的影响域 以下符号a与教材上c相同 二 声速与马赫数 依赖域 影响空间某点流动的区域称为该点的依赖域 超音速气流中P点的影响域和依赖域 7 3完全气体等熵流动的主要性质 一 完全气体等熵流动的基本性质和Crocco定理 理想气体定常绝热的连续流动中沿流线熵不变 理想完全气体定常绝热的连续流动中沿流线总焓不变 Crocco定理 理想气体定常绝热流动中 若质量力可略 在全流场成立 定义 熵值处处相等的流场称为均熵流场 总焓处处相等的流场称为均焓流场 推论 轴对称或平面流动中均熵均焓场必无旋 定常三维理想气体的均焓无旋流动必均熵 定常三维理想气体的均熵无旋流动必均焓 非均焓的定常三维理想气体均熵流动必有旋 非均熵的定常三维理想气体均焓流动必有旋 定理证明 二 完全气体等熵流沿流线的等熵关系式 a 理想常比热完全气体定常等熵流动的基本方程 定常绝热流动沿流线的能量关系式就是伯努利积分 定义 在定常流动中 流体质点由状态p T V等熵地滞止到速度等于零的状态参数称为滞止参数 记作 它们可由等熵流动能量公式和等熵过程确定 b 驻点参数 滞止参数 最大速度和临界参数 能量方程 7 3完全气体等熵流动的主要性质 2 临界参数 定义 在定常流动中 流体质点由状态p T V等熵地滞止到速度等于声速的状态参数称为滞止参数 记作 说明 i 完全气体等熵流中沿流线临界参数为常数 ii 临界参数值与坐标系有关 定义 在定常流动中 流体质点由状态p T V等熵地滞止到速度等于声速时的状态参数 记作 7 3完全气体等熵流动的主要性质 定义 流体速度与临界速度 或临界声速 之比称为速度系数 3 速度系数 本章习题 7 1 7 3 7 4 7 5 7 6