冲击波导论PPT学习教案

1、会计学1冲击波导论冲击波导论第1页/共114页如果扰动前后介质的状态参数发生突跃变化，则称这种扰动为强扰动强扰动（Strong disturbance）。第2页/共114页第3页/共114页 (1)式中x为t1时刻扰动传播的距离，x=ct1 x1为时刻活塞运动的距离，x1=ut1 A0为活塞的截面积。代入（1）式可得： 消去t1后可得： （2） dAxxAx00100 dtucct0110ducc00第4页/共114页1000001tApdppudAxxuducdp0cudp0cdddccu000第5页/共114页ddpdc002100dddpc sddpc第6页/共114页对于理想（多方）气

2、体，其等熵方程为： (9) 则 (10) 所以理想气体的声速为： (11)又由 可得 ： (12)kAppkAkAkddpkk1pkc RTpkRTc 第7页/共114页4 . 1kKmolJKkgJR3144. 81 .287Tc05.20CKT015288第8页/共114页100d100d第9页/共114页压缩波压缩波（Compression Wave）：扰动传过后，介质的压力、密度、温度等状态参数增加的波称为压缩波。其特点是波传播的方向与介质质点运动方向相同。稀疏波稀疏波（Rarefaction Wave）：扰动传过后，介质的压力、密度、温度等状态参数下降的波称为稀疏稀疏波波，其特点是波

3、传播的方向与介质质点运动方向相反。第10页/共114页第11页/共114页第12页/共114页第13页/共114页第14页/共114页0 xuxut01xpxuutu第15页/共114页0 xSutSdtdS常数, pSSkApTup,第16页/共114页12ksAkddpc1kAkdkcdc12第17页/共114页dcdp2dckcdp12第18页/共114页01212xucxckutck012xckcxuutu第19页/共114页0121201212ckuxcuckutckuxcuckut第20页/共114页cudtdx第21页/共114页cudtdxcku12012012ckudtdck

4、udtd常数常数ckucku1212第22页/共114页cudtdxcku12cudtdxcku12cudtdx第23页/共114页第24页/共114页第25页/共114页cku12cu 常数或Ickuckudtdcudtdx12012第26页/共114页常数或Ickuckudtdcudtdx12012第27页/共114页第28页/共114页第29页/共114页图26 特征线法解流场参数 第30页/共114页txdtdxtudtdutcdtdciiiiiickuckuttcuxx1212第31页/共114页1111111212iiiiiickuckuttcuxx第32页/共114页第33页/共

5、114页第34页/共114页常数ckuI12tuktc21xukxc210 xucutu第35页/共114页 uFtcuxcku112常数第36页/共114页常数ckuI12 uFtcuxcku212常数 uFuF21,第37页/共114页图2-7 右传系数波 第38页/共114页第39页/共114页图2-8 压缩波随t的变化 第40页/共114页第41页/共114页冲击波阵面冲击波阵面（Shock front）实际上有一定的厚度，其厚度约为几个分子平均自由程，在这个厚度上各物理量发生迅速的、但却是连续的变化，这是由于物质具有粘性和热传导的原因。但在工程计算上可以不考虑粘性和热传导等耗散效应，

6、而将冲击波视为一个没有厚度的间断面。因此，可以说冲击波阵面是一种强间断面。 第42页/共114页第43页/共114页图2-9 平面正冲击波阵面 第44页/共114页00000,uTep uTep,uDuD001vvvuuvuD0000第45页/共114页00pptpp000uuuD0000uuuDpp0000uuppvuD第46页/共114页000euD0000uDpVp200021uDuD第47页/共114页euDuDppV221uDuD第48页/共114页000euD00uDp200021uDuDeuDuDp221uDuD0000202021uDuppuuuee第49页/共114页vvpp

7、uu000vvppvv000vvppvuD0000第50页/共114页0000uuppuD0020021ppppuueevvppee00021第51页/共114页vepp,Tpp,uepD,第52页/共114页第53页/共114页1kpvTcevvckvvppkvpkpv00002111第54页/共114页0001111vkvkvkvkpppkpkpkpkvv11110000pkc 2020200020200020202000112112112uDckvvvuDcuDkuuuDcuDkpp第55页/共114页22000220220200112112112DckvvvDcDkuDcDkpp第56

8、页/共114页Dup,0pp 0cD 1112121200020kkkvvvDkuDkp或第57页/共114页00cuDM20002001112112112MkvvvMMkcuuMkkppp第58页/共114页Tup,Pap501001. 13025. 1mkgKT288000u4 . 1k作业：第59页/共114页第60页/共114页vvppvuD000000u0220202020vDvvDvvvDpp002202pvDvvDp第61页/共114页pv 图210冲击波的波速线 第62页/共114页Dpv,0000, pv00, pv第63页/共114页vvppee00021第64页/共114

9、页pv （a） （b）图211 冲击波的冲击绝热线 00, pv第65页/共114页4 . 1k1kpvTcevpkpkpkpkvv111100000pp 61110kkvv061vv 第66页/共114页00, pv第67页/共114页图212 第68页/共114页这两条线上的任一点都是和一定的波后状态对应的，它们都不是冲击压缩的过程线，不能认为冲击压缩过程是沿着这两条线中的任一条进行的。 第69页/共114页kAp第70页/共114页00,vpO图213等熵线 第71页/共114页00,vpO第72页/共114页0pp压缩程度1.00.80.60.40.31/6冲 击 压缩1.01.368

10、2.084.07.125等 熵 压缩1.01.3662.0443.616.3112.30vv第73页/共114页图214 Hugoniot曲线和等熵线的关系 第74页/共114页第75页/共114页第76页/共114页00cuD第77页/共114页20202000112uDcuDkpp图215 第78页/共114页00,vpOvvppvuD00000020002020vvppvvvppvuD2020001vuDvvpptg第79页/共114页sddpc2020,20,11cdvdpvdvdpvvddpddpososos2020,0vcdvdptgos01第80页/共114页20202020vc

11、vuD00cuD第81页/共114页00uu202000112uDcuDkuu第82页/共114页cuDvvppee00021dvppdpvvde0021pdvdeTdS第83页/共114页dvppdpvvTdS002121dpdpdvvvppvv000121第84页/共114页dvdpvc22vvppvuD00220121cuDvvdpdST第85页/共114页0121220cuDvvdpdST0122cuDcuD第86页/共114页第87页/共114页n下面讨论多方气体中传播的平面冲击波在刚性壁面上的正反射现象。 第88页/共114页图216 冲击波在刚壁面上的正反射 第89页/共114页

12、0000,eup1111,eup1111,eup2222,eup第90页/共114页1001001vvppvuD100101vvppuu010101101111pkpkpkpkvv第91页/共114页第92页/共114页2112112vvppvuD211212vvppuu121212211111pkpkpkpkvv第93页/共114页00u02u211121000111pppp21121001vvppvvpp第94页/共114页01011211113pkpkpkpkpp0101010211113pkpkpkpkpppp第95页/共114页11312kkpp1380102pppp)2 . 1()

13、4 . 1(kk20102pppp第96页/共114页011121ppkkp112kk20211kkk第97页/共114页662102)2 . 1()4 . 1(kk11001uDpp12212uDpp12001122DppppD第98页/共114页 1101221112DppkkppkD12112DkkD11218. 033. 0DDD)2 . 1()4 . 1(kk第99页/共114页第100页/共114页第101页/共114页第102页/共114页1pp第103页/共114页1100000ppvvppuu00011pppp第104页/共114页1100202200001211ppppppppppppuu0001pdppuu0002020020111cppcppdpdpp第105页/共114页ucuucp000002020cpcdpdpdpdsuc00第106页/共114页12kAkddpclg1lglg2kAkcdkcdc12第107页/共114页dckdc00210021 ckcukc21cku12第108页/共114页02000000111ppppuD00pp022002022002121ddccdp