2021-2022学年高二物理竞赛课件：流体力学的一维正激波气动函数_第1页
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1、流体力学的一维正激波气动函数激波前后参数比与来流马赫数关系计算时查正激波气动函数表FG2。一维正激波气动函数例 收缩-膨胀喷管内激波前后参数(2-1)解:（1）在扩张段内出现激波说明喉部成为临界截面查等熵流气动函数表得激波前(另一值0.275不合题意).其他参数为:已知:贮气罐的滞止参数 收缩-扩张喷管喉部 截面积为 扩张段内截面积 处出现激波.求:1）激波前后的状态参数 2)激波后的临界截面积 查超声波气动函数表,激波前后参数比(2)查等熵流气动函数表讨论: 以上结果表明激波后的临界截面积比激波前增大,例 收缩-膨胀喷管内激波前后参数(2-2)1.激波前后压强比2.激波行进速度激波行进速度总

2、是大于当地声速将上式与等熵关系比较如图示3.激波前后的熵增在超声速流中正激波前后参数变化斜激波气流经过压缩马赫波后,流动方向向内偏射(与斜壁OO平行),流速略微降低。微小内折角d 的弯折点O对气流产生一微弱压缩扰动。OA线称为压缩马赫波,马赫角为2.当超声速流流经一凹曲面OO时,无数个这样的马赫波,叠加起 来形成一斜激波AA 。1.当OO的内折角是有限值时,可将其看作有无数个微小角度 d 组成,无数个马赫波叠加起来,形成斜激波OB.夹角为,称 为斜激波角。二维超声速流动简介C5.7.1. 斜激波(2-2)当超声速流流经一尖壁时,在尖端将产生两条斜激波。若尖劈的半角 增大,斜激波角 随之增大。当

3、增至一极限值 时,附着于尖端的斜激波将发生脱体现象。 .膨胀波 当超声速气流流经一有微小外折角d 的壁面时,弯折点O对气流产生一微弱膨胀扰动,形成一道膨胀马赫波。气流经过膨胀马赫波后,方向向外偏射(与斜壁OO平行),流速略微增大。当OO的外折角为有限值 时,可将其看作有无数个微小角度d 叠加,无数条膨胀马赫波,形成一张角为的扇形区域,称为普朗特迈耶波。当超声速流流经一凸曲面时,所有马赫波组成一发散的波系。斜激波与膨胀波在自由边界上的反射1. 斜激波的反射2. 膨胀波的反射C5.8 小结新的流动现象壅塞激波可压缩流体连续性方程数学分析动量方程能量方程状态方程 物体绕流摩擦管道和热交换器喷管流应用扩张管加速C5.8 小结射流弯曲计算公式对于平面射流在射流运动中，由于受壁面、顶棚以及空间的限制，自由射流规律不再适用，因此必须研究受限后的射流即有限空间射流运动规律。目前有限空间射流理论尚不完全成熟，多是根据实验结果整理成近似公式或无量纲曲线，供设计使用。射流结构有限空间射流由自由扩张段、有限扩张段、收缩段组成（主体：橄榄状，四周为回流区）动力特征射流内部压强是变化的，随射程的增大，压强增大，直至端头压强最大，达稳定值后比周围压强要高些。射流中个横截面上动量不相等，沿程减少回流速

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