膨胀波与激波ppt课件

第四章膨胀波和冲击、潮汐、1、主要内容、弱扰动的传播规律、普朗克t-迈耶流弱压缩波膨胀波的反射和交叉冲击波的形成，以及传播速度斜激波中气体参数基本关系激波的交叉和反射、2、气流中弱扰动的传播、3、膨胀波和冲击波是超音速气流独有的重要现象。超音速气流在加速时产生膨胀波，减速时一般产生冲击波。4，马赫锥马赫角度：扰动区域马赫面马赫波，扰动不再向后传播，限于以o点为顶点的圆锥，5，弱压缩波：压力；密度；密度。速度膨胀波：压力；密度；密度。速度，亚音速直线流过机翼，超音速直线流过圆锥和楔形，无限小的接触角，6，二维超音速流场中的马赫线，如果以超声波速度在y方向分布不均：区域马赫角随区域Ma数变化，马赫线呈曲线形，7，普朗克-。也就是说，超音速气流是由小外角引起的马赫波，气流加速，压力，密度减小。膨胀波的形成，膨胀波的形成和特性，无限小的接触角，9，在外线的膨胀波，在外线的膨胀波图，10，普朗克t-迈尔流：钝角流特性：1，在壁面转折点的膨胀波生成：马赫波2，气流参数连续变化3 基本微分方程，超音速气流通过外凸壁时，12，13，普朗克-迈耶函数，浮游生物-迈耶角度：由浮游生物-迈耶函数表示的声速气流膨胀到大于1的m的气流角度。v和m数之间的关系，超音速气流通过外部凸壁流动，右侧扩张膨胀波，14，示例4-1马赫数为1.4的均匀气流围绕外部凸壁膨胀，气流逆时针旋转20，计算膨胀波系统后的最终马赫数。1 .逆时针偏转，右侧扩张膨胀波系统，2。集公式，3 .查找表，15，示例4-4集平面超音速喷嘴出口处的气流马赫数m1=1.4，压力p1=1.25105Pa，外部大气压pa=1105Pa。找到通过膨胀波的气流的m数和外部气流的角度，膨胀波的角度1和2。恒1: 1维等熵流气动函数表，ma1p 0扩展波角度 1，p2/p0ma 2扩展波角度2，外部转换角度v (ma2)-v (ma1)，16，马赫波极角度:气流在声速中膨胀为m数19，示例4-5如图所示，m1=1的直线均匀流( 1=0)围绕外部凸面墙折叠-5，并查找气流的流线造型。20，弱压缩波，21，弱压缩波：流管剖面面积变小，气流速度或马赫数减少，压力增加，温度和密度增加，22，各压缩波的波角逐渐增加；每个压缩波相交。在压缩波不相交之前，通过弱压缩波系统的气流是等熵压缩过程。冲击：熵增应用：入口内壁扩大；压缩机超音速级联截面，23，示例4-6被内部凹曲线壁折叠为M1=2.21，p1=0.1105Pa的超音速气流，=28。寻找压缩波后气流的数量和压力，寻找第一个和最后一个压缩波的波角1和2。24，膨胀波的反射和交叉，25，计算处理方法，超音速气流通过膨胀波系统时，只有几个有限的树脂仍然以极弱的膨胀阶段代替连续的无限弱膨胀。超音速气流一步一步地经过弱膨胀，气流的流动方向、数量、压力等气流参数就会发生细微的变化。把原来的连续膨胀分割得更细致。数字越多，计算结果就越准确。压缩波，26，膨胀波在直形壁上的反射，膨胀波在固定壁上反射为膨胀波，一般反射角度r不等于入射角I；压缩波在固定壁上反射为压缩波。膨胀波的消失应用，在超音速风洞的喷嘴设计中，如果接近喷嘴出口，特别是需要壁面投影到壁上的波的反射，则设定气流之和，如图27、示例4-7所示。28，扩展波的交叉点，扩展波的交叉点仍是扩展波；两个压缩波相交仍然是压缩波。29，例4-8如图所示设定气流，求，分区气流m数。30，自由边界处膨胀波的反射，自由边界：移动介质与其他介质之间的切线(平行于速度方向)交叉接口；边界性质：接触面两侧的压力相同。膨胀波在自由边界上反射为压缩波。压缩波在自由边界上反射为膨胀波，31、膨胀波与压缩波的交集，膨胀波AB与压缩波AB膨胀波BC与压缩波BC4区：方向一致，压力相同，处理32、马赫波反射或相交问题的步骤取决于墙折射，第一个膨胀波与压缩波分析后两个区域的气流方向和压力值，生成第二个波的特性判断用伴奏法进行了讨论(请参阅冲击波的形成和传播速度，34，基本概念，冲击：气体强烈压缩后产生的强烈压缩波，也称为强中间剖面(即两侧气体参数间歇的面)。 参数变更：如果气流通过冲击波，流速会下降，相应的压力、温度和密度会增加。不可逆耗散过程不可逆绝热过程：粘性，热导冲击厚度：忽略(2.510-5)，35，冲击分类，正向冲击：气流方向垂直于波表面，图(a)；倾斜冲击：气流方向与波前不互垂，如图(b)所示。曲线冲击：波形是曲线的冲击波。例如，超音速气流通过钝头对象时，在物体前经常会产生脱体冲击波。此冲击波是曲线冲击，图示(c)。36，冲击波的形成，每次气体压缩后，声速增加后产生的弱压缩波的传播速度必须比前面强压缩扰动波快：许多弱压缩波在特定条件下累积产生。冲击形成：气体压缩产生的一系列压缩波聚集在一起，形成一个冲击，冲击波，37，冲击波和弱压缩波的区别，冲击波是强压缩波，通过冲击气流参数的变化进行突击；冲击波引起的气体急剧、强烈的压缩必然在气体内部引起强烈的摩擦和热传导，因此气流通过冲击波绝对不等熵流；冲击波的强弱与气流的压缩程度(或扰动的强弱)有直接关系。38，冲击波的传播速度，冲击强度增加传播速度也增加39，弱冲击：弱压缩波，增强冲击：传播速度增加，物体在大气中运动：冲击减弱活塞运动速度vs:冲击波减弱活塞的运动速度和冲击传播速度相同：冲击活波稳定，40冲击角度:倾斜波表面和波流动方向之间的角度，41，倾斜冲击波中气体参数的基本关系，42，基本方程，倾斜冲击通过，气流平行于波面的速度分量保持不变，垂直速度分量减小，气流向波面弯曲，连续方程：动量方程： 45、冲击前后参数之间的主要关系、冲击前后密度比、压力比、温度比关系、垂直冲击：倾斜冲击、46、冲击前后马赫数的强烈关系(冲击前后总温度不变)、正冲击(=90)、马赫数M1、特定冲击越强，波阻力，波阻力分析，50，倾斜冲击气流的转折点角度，M1， :逐步方法，51，思考，通过超音速气流，通过冲击波改变亚音速气流？对于一定的马赫数，无论楔形半顶角有多大，都会产生倾斜冲击波吗？52，激波的强解和弱解，冲击的强解和弱解冲击(冲击前后的压力比)，与m1，的关系，53，最大转折角度超音速气流通过楔形，产生附着斜激波时，气流通过斜激波的转折角度为楔形半顶角(图a)脱字冲击：每个点的气流折弯角度不同，折弯角度小于楔形的一半角度。附着斜冲击max；m1min，54，冲击前后p2/p1和M1，的关系，55，使用倾斜冲击表计算倾斜冲击斜坡冲击：通过正常冲击波的垂直速度流(改变气流的停止参数)，停止参数，56，例如4-9:马赫数M1，57、冲击相交和反射，58、冲击波在固体直壁上反射，冲击BC可以看作冲击ab在固体壁上反射；如果父墙在b点平行于2区气流折断，则不会生成反射波。59，示例4-10:如图所示，m1=4.0，=20。寻找冲击角度和，两个地区的气流马赫数。60，自由边界上冲击波的反射，与自由边界两侧气流压力相同的c点：膨胀波，61，另一侧冲击波的相交，滑动流线(分线)计算CD或CE，62，示例4-11:如图所示 1=5，63，同侧冲击相交，同侧冲击相遇：除了更强的冲击形成外，还伴随着(DE)、弱冲击(DF)或膨胀波(DG)的出现。d点滑动流线：如DH，64，示例4-12:图所示，设置 1=16， 2=18，分析m1=4.0的超音速气流沿这面墙流动的情况。65，冲击波的不规则反射和交