第六章--气体的一维定常流动课件.ppt

第六章 气体的一维定常流动授课人:钱 进第一节 气体一维流动的基本概念气体的状态方程比定容热容和比定压热容第一节 气体一维流动的基本概念热力学过程等温过程 dQ=0 绝热过程 等熵过程 常数 或者 第一节 气体一维流动的基本概念声速和马赫数 第一节 气体一维流动的基本概念流体的体积模量 代入声速公式得由等熵过程关系式以及状态方程可得代入声速公式得第一节 气体一维流动的基本概念马赫数 对于完全气体马赫数通常还用来划分气体的流动状态 Ma=1 Ma1 Ma1 亚声速流 声速流 超声速流 第二节 微弱扰动在空间的传播n 1、气体静止不动（v=0）球面传播静止气体中传播无界各向对称传播 第二节 微弱扰动在空间的传播n 3、气流为声速的直线均匀流（v=c）流动方向：v+c=2c逆流方向：c-v=0 传播有界影响下游半空间 第二节 微弱扰动在空间的传播1.4、气流为超声速的直线均匀流（vc）流动方向：v+c2c逆流方向：v-c0 传播有界包络圆锥面内 马赫锥n 如果微弱扰动源以亚声速、声速或超声速在静止的气体中运动，则微弱扰动波相对干扰动源的传播，同样会出现下图所示的情况。第二节 微弱扰动在空间的传播第三节 气体一维定常流动的基本方程连续性方程 能量方程 由热力学 代入得第四节 气流的三种状态和速度系数滞止状态 同理第四节 气流的三种状态和速度系数极限状态 气流膨胀到完全真空所能达到的最大速度 极限速度 能量方程的另一种形式 第四节 气流的三种状态和速度系数临界状态或者令Ma=1 第四节 气流的三种状态和速度系数速度系数 当v=vmax时 M*与Ma 的关系 用速度系数表示联立得第六节 喷管流动的计算和分析收缩喷管 得质量流量 收缩喷管 整理得喷管出口气流达临界状态Ma=M*=1时 缩放喷管 面积比与压强比、马赫数的关系曲线 第七节 实际气体在管道中的定常流动有摩擦的一维定常绝热管流 运动微分方程 整理并略去二阶以上的无穷小量有第七节 实际气体在管道中的定常流动 在变截面管道中，摩擦的作用就相当于沿流动方向的截面变化率发生变化。对于渐缩喷管，截面的减小率会更大，故亚声声速气流速度增速加快；对于渐扩喷管，截面的增大率减小，超声速气流增速减慢。同时可以看出，在缩放喷管中临界截面不在管道的最小截面上，而在 第七节 实际气体在管道中的定常流动等截面管中压强降落的变化规律 等熵关系 联立方程求解 解上式第七节 实际气体在管道中的定常流动 等直管道的流量可用以下公式作近似计算 最大管长