《气体动力学》课件-一维定常流的基本方程

气体动力学(2)第二章一维定常流的基本方程北港能源与电力工程大学2019.09，第二章一维定常流的基本方程，2.1流体力学基本概念2.2需要知道的热力学概念，定义，定律方程2.3需要知道的流体力学定义，定律方程2.4国际标准大气2.5绝对，相对坐标系，相对坐标系应用于L/L1/100(例如，100公里以下的大气和飞机的一维正常流1-dsteady slow、流线Streamline、控制体积(对应于Euler Eulerian method)国际标准单位制theinternation；international civilion aeronalticatiolorganization被确定为流体力学的基本概念ISA，2.1，该概念假定气体不断充满没有任何空隙的连续介质。微无限，巨集无限，Internationonacivilion由流体具有粘性的ISA确定，在移动流体中，当流体在每个层的流速不相等(具有速度梯度)时，相邻的两个流体层接触面会形成对等的反向内摩擦力对，阻碍气体层的相对运动。这种特性称为流体粘性。(牛顿内部摩擦定律)，原因：分子不规则运动动量交换/分子间的吸引/微观混合(流体和气体的差异？)、流线和流管、2.1流体力学的基本概念、流体运动方法研究(系统)说明流体运动的两种方法和基本概念、拉格朗日方法(控制器)欧拉方法(控制体)、定常和非定常流一维和多维流等熵流涡旋和非等向熵流轴对称和非对称流、流体运动分类、系统表示特定晶体物质的集合；通过边界与系统外的物质(环境)隔离。边界可以有动量和能量交换，但没有质量交换。边界随流体移动。控制体表示流体固定在流动空间的一个体积中。控制体边界称为控制面。控制曲面允许质量、动量和能量交换。占据调节体的流体会随着时间而变化。积分法微发型法，2.1流体力学的基本概念，第二章一维正常流的基本方程，(热力学理想气体=)完全气体perfect气体，气体状态方程theequationofstate，气体状态参数-内部能量，焓焓焓焓焓焓焓卤法，(热力学理想气体=) 气体状态参数-熵值entropy系统从稳态1吸收外热到稳态2时热力学第二定律-(隔离系统)熵值增量entropygeneration系统从稳态1吸收热到稳态2时，2.2为热力学概念、定义、定律方程、连续方程、常数有限控制器、曲流管精细2.3需要了解的流体力学定义，定律方程，能量方程，(废启示录系统=)系统，无流，(稳定流的开放系统=)有限控制器，恒定流，单位质量流体，有限控制器这个标准是由中纬度地区的平均天气条件确定的。这个计算是按照这个标准计算的。实验时也转换为标准条件的数据。2.4国际标准大气、2.4国际标准大气、国际标准大气数学模型、标准大气：海平面；T0=288.15K；P0=p0=760mmHg=101325Pa；0=1.225千克/m3，地表的太阳能吸收，臭氧吸热和电离热，空气或宇宙尘由短波辐射加热，因此大气温度高度变化，变得复杂。可以认为特定高度的大气压力是由面积为1米2的上方无限空气柱的重量压力引起的，考虑图坐标系中特定高度的单位质量空气微元，大气密度是变量，与p，t相关，因此可以使用静态平衡微分方程推导出压力降低高度的规律。可以用平衡微分方程代替：2.4国际标准大气，根据气体状态方程，密度写的压力和温度的表示被平衡微分方程代替：t是高度y的已知函数，严格地说，g也取决于y，但在对流层范围内，其影响很小。从这里的常数来看，其值为9.80665米/秒2。用替换t的方程，可以分离变量。由2.4微分方程替换的国际标准大气：下标h表示高度为h米的大气参数。对流层，积分：2.4国际标准大气，平流层内11公里到20公里，取代微分方程，积分：根据状态方程得出密度比：根据地球标准大气参数得出对流层高度h的压力和密度分布。2.4国际标准大气，结果：下标 11 表示H=11000米的参数。不同高度的压力，密度参数可以模仿上述微分方程的温度变化的积分。此计算的大气参数(压力、密度、温度等的统称)作为标准大气表格列出，以供参考。2.4国际标准大气，右图为平流层高度范围内温度t、压力p、密度和分子平均自由路径高度h的曲线：2.4国际标准大气，2.5绝对，相对坐标系，选择基准系统，气流，观测者，飞机三者之间空气动力学研究中包含气流速度v的问题，v为风洞问题：飞机坐标系绝对坐标系气流或与波平面一起运动的坐标系相对坐标系，将法则应用于观测者的直观简单方法是将观测者应用于绝对或相对坐标系，即基准系统，即基准系统，示例2-1吸气喷射引擎的推力公式，解决方案:采用与引擎速度相同的相对坐标系，例如2-1吸气喷射引擎的推力公式，解决方案 具有和火箭一样速度移动的相对坐标系，这个控制面沿着火箭的飞行方向(z方向)写动量方程。因为火箭做加速运动，所以这个坐标系是非惯性系统。对于非惯性坐标系，在使用动量方程时，要将惯性力视为合力，沿选定控制面z方向的动量方程可以记录为