考研西安交通大学《流体力学》考点精讲

专业课强化提高课程第16讲定常一元可压缩气流可压缩流动的基本概念微弱扰动波微弱扰动波的传播区域总结本讲主要内容可压缩气流的一些基本概念介质状态发生某种程度的变化微弱扰动波扰动扰动区扰动波面未扰动区压缩波膨胀波波传播方向质点传播方向相同相反波面过后热力参数增大热力参数减小长直通道内压缩波和膨胀波微弱扰动波传播的热力过程参数变化极其微小，忽略不可逆损失可逆过程波前后温差较小，波速很高绝热过程等熵过程微弱扰动波传播速度－音速音速微弱扰动波在可压缩介质中传播的速度波的传播速度与流体质点的运动速度不同连续方程运动方程—动量方程音速音速基本公式其他形式音速方程由不可压缩流体气体的等熵弹性模量完全气体(Idealgas)当地音速马赫数亚音速流动当地音速，某时刻某空间位置状态参数不同，音速也不同超音速流动音速流动可压缩流动的决定性准则；不直接反映流速大小自模化，Re不重要微弱扰动传播的区域静止点源，流体以某速度流动同心球面波，扰动向四面八方传递扰动源流动速度流体速度只要时间足够长，扰动可波及全场微弱扰动传播的区域流动速度只影响过O点垂直于来流的平面的右半空间扰动只波及锥面内部马赫锥流体速度马赫角OA与来流的夹角微弱扰动传播的区域扰动源运动，气体静止同心球面波扰动波会超越扰动源向前传播，扰动可传遍整个流场扰动波的传播总落后于扰动源，形成以扰动源为顶点的马赫锥，扰动传播有界微弱扰动传播的区域-例题例：超音速飞机在高空巡航，飞机通过观察者头顶多少秒后，观察者方可听到发动机的声音？Ma=1.5,z=1000m,t=20℃。解：马赫角总结一、概念2、微弱扰动波传播的区域。1、当地音速的概念、各种形式的公式及物理意义；马赫数公式；二、计算1、音速、马赫数的计算。专业课强化提高课程第17讲定常一元可压缩气流定常一元可压缩气流基本方程组定常一元等熵流动

三种参考状态气流参数与通道面积的关系总结本讲主要内容

定常一元可压缩气流基本方程组粘性、定常、一元、可压缩连续方程动量方程状态方程能量方程通过各过流断面质量流量不变CV所受合外力＝动量的净流出率，注意壁面摩擦力单位时间对CV所作的功与加给CV的热量＝能量的净流出率完全气体定常景一元纱可压召缩气绘流基晋本方宅程组连续轨方程变截伍面管踏道，镇定常滩，一择元动量唇方程定常款一元浑，忽晶略质乒量力x方向麦合力Fx或控制体x方向减动量子的静规流出项率定常今一元担可压熊缩气抬流基阀本方避程组能量培方程定常克，一掩元加给还单位俭质量霉气体所的热量乳等于悔单位葵质量裕气体躲的焓担和动勾能的薯增量定常膜一元越可压溪缩气黑流基欢本方添程组状态痒方程对空决气而良言，兰适用厚完全恐气体同假设哨的范透围在完雁全气虫体假宪设的浩范围讯内，蒜如果乡丰温度越不太冈高，耐定压道比热捐、定涂容比舰热可缝视为凉常数定常粥一元抽等熵激流动状态枣方程粘性孝影响奋小，醒参数秒变化连束续可逆绝热流速烫高，狠忽略榆热交主换热力产学关女系式定常辽一元削可压只缩气娃流基围本方眯程组连续乐方程动量名方程等熵妈过程晚方程能量巡寿方程绝热状态欧方程定常拦一元药可压悄缩气筒流基亦本方美程组由能量咳方程摇的各椒种形价式一元荐等熵诱气流落的基塞本特乳征基本软特征参考喝状态热力把参数痰与速叙度之潮间的无相互来变化锋关系在整遥个运持动过闪程中统参数筑不变等熵梢滞止蔑状态碰、临蚀界状厨态、诞极限需状态等熵份滞止萝状态速度壤等熵栏地降系为零示的状坚态，可其参碗数用再角标“0”表示有。能量荒方程纳：这时悦对应调的焓萌值达轧到最碑大值缠，称亿驻点充焓对己应的纤参数社称滞止占参数。等熵流时旷滞止田参数崭沿程贺不变画。等熵答滞止济状态流场减中其服它点竹的当择地参看数称静参液数V减小贯，T，p，ρ均增素大V增大推，T，p，ρ均减脖小减速袄使气怠流压杀缩加速井使气厨流膨宣胀临界故状态当流蛾速等器于当漠地音宾速时（u=a，Ma=1）的状闯态称羞为临凝界状芦态。驱其参代数用半下标驴“cr”表踪蝶示。桌此时绵对应轰的参披数称良为临界搁参数。能量焦方程杏：定常突一元卸等熵繁流动娱的临产界参姐数为研常量临界罚状态空气骡，κ=1舌.4超音颗速流湾动亚音怕速流裙动极限分状态温度逢降到王绝对润零度T＝0，速两度达捆到最灰大V＝Vma疯x的状橡态称沟为极限哑状态。此浓状态浆下h=0这种唤状态擦实际爸上是短达不慨到的桥，但飞也可雁作为萄参考宽状态竞。能量借方程薪：假想彻状态速度服系数直接躲反映肢当地购速度及的大裁小或Maλ滞止状态00临界状态11极限状态∞气流母参数着与通寒道面敢积的溜关系连续廉方程动量解方程A~VMa<1A增大，V减小Ma>1A增大，V增大Ma=1A取极值类似停不可顾压缩参流动密度嘉下降挂率大悄于速挥度上敲升率争，需练更大私面积性才能树满足顶连续蒸方程气流驰参数齿与通把道面见积的嗓关系亚音郑速扩凑压器亚音扁速喷廉管超音差速喷戒管亚音育速扩会压器音速朝只可欢能出茫现在楚最小滔截面气流阻参数群与通纽奉道面柜积的酿关系要使漏亚音炉速流纸变成宽超音忍速或返使超沫音速杯变成页亚音刷速，凯只能咽在缩放迟喷管中达渴到。缩放摧喷管盈也叫拉伐蚀尔喷爽管。临界鼻面积空气κ=缘瑞1.请4取决怖于滞智止参数和愿背压闯的关真系总结一、值概念1、定拘常一弯元等分熵流梁动控论制方赶程组清（连怒续方征程、告能量转方程来的各摊种形镰式、抬过程掌方程税、状年态方析程）才；三括种参滚考状代态：做等熵铁滞止率状态仪、临尽界状还态、奶极限留状态脏的概职念；誓等熵璃流动耀过程须中热蜻力学砖参数胆变化打的趋哀势及游同速败度变创化之价间的纵定性如关系放；静回参数涨、滞刃止参橡数与滚马赫报数之详间的降关系抬（公此式）茫；临品界参退数与拣滞止余参数倍之间符的关昼系（凳公式田）；范速度完系数躲的概勒念及就公式熄；气稳流参扑数与悉通道垦面积挪的关艰系；专业木课强干化提扬高课偶程第18讲街正激疗波激波高分类正激稠波的稀形成激波小模型正激克波前悼后气叫流参略数关多系总结本讲戏主要满内容正激诊波激波角是集水中的叉有一心定强层度的怪压缩站波激波饰的分凶类：正激袖波波面行与气置流方臭向垂斜直的带平面烧激波斜激观波波面属与气童流方蔽向不夕垂直呀的平蔬面激添波曲面展激波波形寄弯曲值，正剃激波敢和斜扩激波圣系构警成正激近波的持形成加速芬过程无穷拼小时亿间间僵隔dt中的垮无穷谜小加布速dV的累套积活塞鲁在Δt时间追内经愉过短脚暂加悲速后凡速度裙达到然后万做等睬速运东动正激伤波的塑形成第一道波当地音速波后流速波的绝对流速波后压强波后温度正激探波的宁形成第二道波当地音速波后流速波的绝对流速波后压强波后温度正激榨波的蜓形成第三道波当地音速波后流速波的绝对流速波后压强波后温度正激心波的局形成后产井生压再缩波免的速灵度>先行坚压缩蝇波的健速度后波别赶上纪前波冠并积塑累在根一起瞧形成西具有贝一定做强度夹的突跃滥压缩印波波前未受顷扰波后受扰秀动激波危模型激波乒特性强间悠断面膊，具厨有一甲定厚阅度激波摘内连虾续介设质模使型不沾适用激波走内速招度梯采度、朱温度摩梯度黎很大激波脚内必他须考杆虑粘迎性和缎热传享导的旋作用激波齐模型激波度模型退假设把激虾波看鼻作数但学上些的间尚断面澡，忽对略其竭厚度研究熟气体微宏观绞运动评，激贫波厚就度很急小波前母、波珠后为仿完全栏气体哄等熵熔流动经过梅激波心的突潜跃压舌缩是哭不可果逆的吓绝热纵过程激波仪速度畅很快＠＠＠控制绘方程弱组连续员方程波面钳无厚听度，贱忽略苦摩擦所力动量汁方程绝热泪压缩能量胸方程总能宇量守偶恒激华波前言后反贯映总办能量践的参需数不幸变控制泼方程刷组四个遭方程链，若岛波前虏气流宿参数贴一直料，则汇四个帜未知漠数，郊方程篇组封插闭连续输方程动量局方程能量俯方程状态绞方程正激凤波前摆后气对流参供数关类系普朗鲁特激鼓波关征系式正激味波前焦后速瓣度乘君积为吩常数＠由利用陶速度砌系数背和马贤赫数悔的关扯系正激齐波前拳后气足流参肥数关额系—熵的通变化激波压缩激波膨胀激波游只能凭是压充缩波快，不邀存在狂膨胀皱激波匙，即葱：由静止泼激波岁波前哑速度录必然狮大于女波后天速度由亚音固速流正激喉波前朋后气臣流参灾数关胶系滞止窃参数核的变怒化能量隐方程滞止莫温度总的谎能量嘴不变正激美波前周后气吵流参律数关刊系滞止著密度滞止胳压强肯下降搭，机膛械能警转化贷为热等能正激叹波前辰后滞翼止密贱度比截等于浸滞止悔压强胸比滞止绿压强正激土波前殖后气庸流参店数关相系等熵突跃绝热兰金-雨果枝纽关烧系式激波巷压缩屑为有先限压预缩当当等熵鹅压缩正激步波前仔后气匠流参瞧数关跪系正激垮波传显播速柿度激波诊传播父速度>当地篇音速由相同腹密度瞎比下张，激蜜波压皇缩的浑压强央比大局于等银熵压宅缩非常耗弱的瓶激波屿接近骡于等护熵压惭缩波正激慰波前救后气闪流参呆数关班系超音柳速气热流经娃过正握激波昏后，已滞止惩温度财不变神滞止圣压力吼，滞刻止密政度减势小超音析速气往流经灯过正衫激波颗突跃圈压缩芳为亚淹音速推气流捞，是董一个猾熵增眉过程超音怖速气朱流经轮过正讨激波凳后，祥速度冰减小p、ρ、T等热蜘力参竿数增厨大＠＠＠总结一、锻概念1、什态么是廉激波越；激熟波的术种类跑；正懂激波窗前后坛静参武数、汁滞止掀参数补、速膝度、凶马赫苍数、税熵的作变化剑（定芬性）亭；专业受课强锁化提茫高课闭程第19讲闯几何蓬喷管疏中的膜流动收缩悼喷管图中的志流动微弱捉扰动顽波微弱煮扰动狼波的叙传播造区域总结本讲赵主要韵内容几何酷喷管盐中的勉流动喷管改变替内壁碑几何尝形状情来加剑速气隔流的敞管道收缩翠喷管缩放爆喷管假设一元坚定常英等熵壶流动比热练比为纸常数完全纪气体收缩运形喷询管中造的流常动连续询方程状态钞方程能量舟方程过程氧方程背压背压:外界纷压强收缩街形喷第管中性的流轮动联立讨求解四个挺方程关，可芹求出4个未费知数背压士与出过口压吴强的容关系（1）无动力，流体静止亚音搞速流渡动，创背压堤降低增的扰粪动可台向上挽游传虎递出口出口篮达到晓临界婶状态听，（2）（3）背压帅与出钟口压燃强的田关系出口缓压强出口匪为临进界状需态，驳背压驶继续竭降低焰的扰再动不锄能向颗上游台传播气流普在管帝外经论过膨羡胀波西系连舅续膨政胀后饺达到窗与背角压平载衡出口（4）气流业的最地大速粱度气流萍的最朵大速苏度只萝能等河于音恳速，亦出口恋为临腐界状坏态最大厌速度汗只与吴滞止辣参数刊有关质量巡寿流量爸的最拖大值求极带值质量戚流量龄在欺时达冷到最虽大值壅塞望流动气流喇在收涉缩喷阳管出湖口达信临界显状态裙后，些背压骨继续生降低痛不能肠使出排口流某速和耽管内僻质量乖流量坦增大球，此牢时流妥动已示经壅利塞了收缩粱形喷灵管中姨的流绘动计痕算步废骤计算严，判舰断出巨口状葛态（空岁气：技）是亚音维流动否临界桂状态收缩贺形喷矮管中尼的流旁动计鬼算亚音是流动由过程址方程状态嗽方程能量听方程音速撕方程连续餐方程收缩登形喷伞管中流的流愁动计凳算临界岩状态出口驴参数聪均为霞临界饲参数（空退气：父）（空性气：掌）缩放剪形喷搂管中赖的流抹动缩放床形喷球管(拉伐欺尔喷讯管)流动湿特点收缩段无流动喉部扩张段缩放精形喷舟管中榴的流企动缩放拉形喷缺管(拉伐宜尔喷欢管)流动济特点收缩段喉部扩张段等熵劫流动G设计款工况缩放末形喷偿管中进的流刃动缩放刮形喷吩管(拉伐辰尔喷姓管)流动坝特点收缩段喉部扩张段扩张亮段正激蹈波缩放呆形喷狐管中而的流退动缩放瞎形喷陪管(拉伐勿尔喷银管)流动饶特点收缩