氣體的二維流動

氣體的二維流動第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣體靜止不動（v=0)擾動波是以擾動源為中心的同心球面球面波的徑向傳播絕對速度是當?shù)氐穆曀贁_動波在靜止氣體中的傳播是無界的第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣體靜止不動（v=0)第3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣流為亞聲速的直線均勻流靜止不動（v<c)擾動波是一系列的球面波擾動波的各方向的傳播絕對速度是沿球面景象向外的聲速與氣流速度的幾何和擾動波在亞聲速氣流中的傳播是無界的第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣流為亞聲速的直線均勻流靜止不動（v<c)第5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣流為聲速的直線均勻流靜止不動（v=c)擾動波是一系列的球面波球面波相對于氣流的傳播速度是當?shù)氐穆曀?，牽連運動的氣流以同樣大小的速度把它帶向下游擾動波在聲速流中的傳播是有界的，擾動波不能逆向上游傳播第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣流為聲速的直線均勻流靜止不動（v=c)第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣流為聲速的直線均勻流靜止不動（v>c)擾動波是一系列的球面波球面波相對于氣流的傳播速度是當?shù)氐穆曀伲瑺窟B運動的氣流以大于聲速的速度把它帶向下游擾動波在聲速流中的傳播是有界的，擾動波不能逆向上游傳播，且僅能在下游有限區(qū)域內(nèi)傳播第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐氣流為聲速的直線均勻流靜止不動（v>c)第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動在空間的傳播馬赫錐馬赫錐

在超聲速流中，微弱擾動波的傳播是有界的，界限就是馬赫錐。馬赫錐以內(nèi)為受擾區(qū)，馬赫錐以外為無擾區(qū)第10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波膨脹波

超聲速的直勻流沿O點向外折轉(zhuǎn)一微小角度d

的壁面AOB流動。O點是擾動源，超聲速氣流經(jīng)過O點產(chǎn)生馬赫波OL，氣流經(jīng)過OL后也向外折轉(zhuǎn)一微小角度d

。氣流轉(zhuǎn)折后，隨著通流截面有微量的增大，超聲速氣流加速，靜壓強、密度和溫度都有微量的降低，故，氣流經(jīng)過馬赫波的變化過程是個膨脹過程，稱為膨脹波。

A

O

B

Ma>1

L

d

O——擾動源OL——馬赫波第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波膨脹波多個微小外折轉(zhuǎn)壁面上的膨脹波左伸扇形膨脹波第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波壓縮波

超聲速的直勻流沿凹壁面AOB流動，壁面在O點向內(nèi)折轉(zhuǎn)一微小角度d

。O點是擾動源，超聲速氣流經(jīng)過O點產(chǎn)生馬赫波OL，氣流經(jīng)過OL后也向內(nèi)折轉(zhuǎn)一微小角度d

。氣流轉(zhuǎn)折后，隨著通流截面有微量的減小，超聲速氣流減速，靜壓強、密度和溫度都有微量的升高，故，氣流經(jīng)過馬赫波的變化過程是個壓縮過程，稱為壓縮波。

A

O

B

Ma>1

L

d

O——擾動源OL——馬赫波第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波壓縮波

多個微小內(nèi)折轉(zhuǎn)壁面上的壓縮波內(nèi)凹曲壁面上的壓縮波系第14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波氣流折轉(zhuǎn)角的計算取封閉周線abcda為控制面，連續(xù)方程動量方程越過左伸膨脹波，氣流速度的相對增量與氣流方向角的增量是異號的。第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波氣流折轉(zhuǎn)角的計算負號屬于越過左伸膨脹波的流動，正號屬于越過右伸膨脹波的流動，第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月微弱擾動波氣流折轉(zhuǎn)角的計算特例：當時，當時，第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月斜激波斜激波斜激波當超聲速氣流沿凹曲壁面流動時，在極限情況下包絡(luò)激波變成發(fā)自O(shè)點的傾斜的直激波，這種激波稱為斜激波。第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月斜激波斜激波形成斜激波的條件來流的法向分速必須是超聲速。激波圖線用于計算斜激波前后的參數(shù)比。見P306的圖9-14。第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波的反射和相交激波在平直壁面上的反射正常反射

非正常反射第20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波的反射和相交異側(cè)激波的相交正常相交

非正常相交第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波的反射和相交同側(cè)激波的相交第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波的反射和相交激波在自由邊界上的反射第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波與邊界層的相互干擾激波入射到層流邊界層上層流邊界層紊流邊界層第二條反射激波第一條反射激波入射激波膨脹波分離區(qū)第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波與邊界層的相互干擾激波入射到紊流邊界層上紊流邊界層入射激波紊流邊界層反射激波紊流邊界層入射激波紊流邊界層反射激波分離區(qū)第25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月激波與邊界