3空气动力学相关知识.ppt

* * * * * * * 航空发动机原理与构造 第三讲 空气动力学相关知识 复 习 平衡状态 状态参数变化 总能量、焓的概念 理想气体：状态方程、气体变化过程 第三讲 空气动力学相关知识 工程热力学相关定律 热力学第一定律=能量守恒 热力系内物质的能量可以传递，其形式可以转换，在转换和传递过程中各种形式能源的总量保持不变 第三讲 空气动力学相关知识 工程热力学相关定律 热力学第二定律 不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零 第三讲 空气动力学相关知识 工程热力学相关定律 热力循环 工质从某一初态出发，经过一系列的中间状态变化，又回复到原来状态的全部过程称为热力循环。（即封闭的热力过程） 第三讲 空气动力学相关知识 工程热力学相关定律 热力循环 正向循环：热能转换为机械能的循环，热机循环 逆向循环：消耗机械能将热量从低温物体传递到高温物体的循环 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气体动力学：研究与热力学现象有关的气体的运动规律及其与相对运动物体之间的相互作用 气体动力学假设 连续介质 理想气体 连续流动，定常流： 流体可压缩性 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 流场、流线、流管 流线是某一相同时刻在流场中画出的一条空间曲线，在该时刻，曲线上的所有质点的速度矢量均与这条曲线相切（定常流的流线和迹线重合） 在流体内作一微小的闭合曲线，通过其上各点的流线围成的细管叫做流管 流体运动所占据的空间称为流场 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气体动力学基本方程 连续方程：质量守恒 动量方程： 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气体动力学基本方程 能量方程： 伯努利方程： 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气流的滞止参数及气动函数 音速：声音传播的速度，扰动在介质中的传播速度 马赫数：流速与当地音速的比值 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气流的滞止参数及气动函数 滞止参数、总参数 气流在某一断面的流速设想以无摩擦的绝热过程（即等熵过程）降低为零时，该断面上的其它参数所达到的数值 总焓和总温： 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气流的滞止参数及气动函数 滞止参数、总参数 总压： 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 气流的滞止参数及气动函数 滞止参数的应用： 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 临界状态 Ma=1的时候，称为临界状态 速度系数 极限速度 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 速度系数与马赫数的对比 速度系数只决定于气体性质： 马赫数变化范围较大：Ma取值范围：0~无穷大 速度系数与马赫数的一一对应关系 气体动力学函数 静参数与滞止参数之比的气动函数等 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 膨胀波 压缩波、激波 激波损失 温度升高、机械能变为热能，总压降低 激波强度： 正激波、斜激波 第三讲 空气动力学相关知识 气体动力学基本概念 管道面积变化对气流流动的影响 低速流动 亚音速流动 超音速流动 气流参数变化 * * * * * * * * * * *