沖擊波導論PPT學習教案

1、會計學1沖擊波導論沖擊波導論第1頁/共114頁如果擾動前后介質(zhì)的狀態(tài)參數(shù)發(fā)生突躍變化，則稱這種擾動為強擾動強擾動（Strong disturbance）。第2頁/共114頁第3頁/共114頁 (1)式中x為t1時刻擾動傳播的距離，x=ct1 x1為時刻活塞運動的距離，x1=ut1 A0為活塞的截面積。代入（1）式可得： 消去t1后可得： （2） dAxxAx00100 dtucct0110ducc00第4頁/共114頁1000001tApdppudAxxuducdp0cudp0cdddccu000第5頁/共114頁ddpdc002100dddpc sddpc第6頁/共114頁對于理想（多方）氣

2、體，其等熵方程為： (9) 則 (10) 所以理想氣體的聲速為： (11)又由 可得 ： (12)kAppkAkAkddpkk1pkc RTpkRTc 第7頁/共114頁4 . 1kKmolJKkgJR3144. 81 .287Tc05.20CKT015288第8頁/共114頁100d100d第9頁/共114頁壓縮波壓縮波（Compression Wave）：擾動傳過后，介質(zhì)的壓力、密度、溫度等狀態(tài)參數(shù)增加的波稱為壓縮波。其特點是波傳播的方向與介質(zhì)質(zhì)點運動方向相同。稀疏波稀疏波（Rarefaction Wave）：擾動傳過后，介質(zhì)的壓力、密度、溫度等狀態(tài)參數(shù)下降的波稱為稀疏稀疏波波，其特點是波

3、傳播的方向與介質(zhì)質(zhì)點運動方向相反。第10頁/共114頁第11頁/共114頁第12頁/共114頁第13頁/共114頁第14頁/共114頁0 xuxut01xpxuutu第15頁/共114頁0 xSutSdtdS常數(shù), pSSkApTup,第16頁/共114頁12ksAkddpc1kAkdkcdc12第17頁/共114頁dcdp2dckcdp12第18頁/共114頁01212xucxckutck012xckcxuutu第19頁/共114頁0121201212ckuxcuckutckuxcuckut第20頁/共114頁cudtdx第21頁/共114頁cudtdxcku12012012ckudtdck

4、udtd常數(shù)常數(shù)ckucku1212第22頁/共114頁cudtdxcku12cudtdxcku12cudtdx第23頁/共114頁第24頁/共114頁第25頁/共114頁cku12cu 常數(shù)或Ickuckudtdcudtdx12012第26頁/共114頁常數(shù)或Ickuckudtdcudtdx12012第27頁/共114頁第28頁/共114頁第29頁/共114頁圖26 特征線法解流場參數(shù) 第30頁/共114頁txdtdxtudtdutcdtdciiiiiickuckuttcuxx1212第31頁/共114頁1111111212iiiiiickuckuttcuxx第32頁/共114頁第33頁/共

5、114頁第34頁/共114頁常數(shù)ckuI12tuktc21xukxc210 xucutu第35頁/共114頁 uFtcuxcku112常數(shù)第36頁/共114頁常數(shù)ckuI12 uFtcuxcku212常數(shù) uFuF21,第37頁/共114頁圖2-7 右傳系數(shù)波 第38頁/共114頁第39頁/共114頁圖2-8 壓縮波隨t的變化 第40頁/共114頁第41頁/共114頁沖擊波陣面沖擊波陣面（Shock front）實際上有一定的厚度，其厚度約為幾個分子平均自由程，在這個厚度上各物理量發(fā)生迅速的、但卻是連續(xù)的變化，這是由于物質(zhì)具有粘性和熱傳導的原因。但在工程計算上可以不考慮粘性和熱傳導等耗散效應，

6、而將沖擊波視為一個沒有厚度的間斷面。因此，可以說沖擊波陣面是一種強間斷面。 第42頁/共114頁第43頁/共114頁圖2-9 平面正沖擊波陣面 第44頁/共114頁00000,uTep uTep,uDuD001vvvuuvuD0000第45頁/共114頁00pptpp000uuuD0000uuuDpp0000uuppvuD第46頁/共114頁000euD0000uDpVp200021uDuD第47頁/共114頁euDuDppV221uDuD第48頁/共114頁000euD00uDp200021uDuDeuDuDp221uDuD0000202021uDuppuuuee第49頁/共114頁vvpp

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

8、頁/共114頁Dup,0pp 0cD 1112121200020kkkvvvDkuDkp或第57頁/共114頁00cuDM20002001112112112MkvvvMMkcuuMkkppp第58頁/共114頁Tup,Pap501001. 13025. 1mkgKT288000u4 . 1k作業(yè)：第59頁/共114頁第60頁/共114頁vvppvuD000000u0220202020vDvvDvvvDpp002202pvDvvDp第61頁/共114頁pv 圖210沖擊波的波速線 第62頁/共114頁Dpv,0000, pv00, pv第63頁/共114頁vvppee00021第64頁/共114

9、頁pv （a） （b）圖211 沖擊波的沖擊絕熱線 00, pv第65頁/共114頁4 . 1k1kpvTcevpkpkpkpkvv111100000pp 61110kkvv061vv 第66頁/共114頁00, pv第67頁/共114頁圖212 第68頁/共114頁這兩條線上的任一點都是和一定的波后狀態(tài)對應的，它們都不是沖擊壓縮的過程線，不能認為沖擊壓縮過程是沿著這兩條線中的任一條進行的。 第69頁/共114頁kAp第70頁/共114頁00,vpO圖213等熵線 第71頁/共114頁00,vpO第72頁/共114頁0pp壓縮程度1.00.80.60.40.31/6沖 擊 壓縮1.01.368

10、2.084.07.125等 熵 壓縮1.01.3662.0443.616.3112.30vv第73頁/共114頁圖214 Hugoniot曲線和等熵線的關系 第74頁/共114頁第75頁/共114頁第76頁/共114頁00cuD第77頁/共114頁20202000112uDcuDkpp圖215 第78頁/共114頁00,vpOvvppvuD00000020002020vvppvvvppvuD2020001vuDvvpptg第79頁/共114頁sddpc2020,20,11cdvdpvdvdpvvddpddpososos2020,0vcdvdptgos01第80頁/共114頁20202020vc

11、vuD00cuD第81頁/共114頁00uu202000112uDcuDkuu第82頁/共114頁cuDvvppee00021dvppdpvvde0021pdvdeTdS第83頁/共114頁dvppdpvvTdS002121dpdpdvvvppvv000121第84頁/共114頁dvdpvc22vvppvuD00220121cuDvvdpdST第85頁/共114頁0121220cuDvvdpdST0122cuDcuD第86頁/共114頁第87頁/共114頁n下面討論多方氣體中傳播的平面沖擊波在剛性壁面上的正反射現(xiàn)象。 第88頁/共114頁圖216 沖擊波在剛壁面上的正反射 第89頁/共114頁

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

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