3一维定常流基本方程.ppt

气体动力学 发动机教研室 曲春刚 能量方程是将热力学第一定律应用于运动流体所得到的数学关系式 能量方程 由热力学第一定律得： 或： 微分形式： 气体： 则能量方程可写为： 2.4.2 能量方程的应用 理想压气机功 绝热压气机功 压气机绝热效率 理想涡轮轮缘功 绝热轮缘功 涡轮绝热效率 喷气速度 燃烧室出口温度 贝努利方程 流经发动机的贝努利方程 典型流动的贝努利方程的应用 1、多变过程 2、定熵流 3 定熵绝能流 4 定熵绝能不可压流 贝努利方程的应用 1、 求压气机功 2、 求涡轮的轮缘功 3、用文氏管测量流速和流量 流速： 体积流量： 质量流量 音速和马赫数 音速：微弱扰动在流体介质中的传播速度 连续性方程 动量方程 马赫数：流场中任一点处的流速与该点处气体音速的比值 马赫数的物理意义 气体宏观运动动能与气体分子平均移动动能之比 马赫数的用途 Ma数是考虑压缩性影响的无量纲准则 判断绝热、无粘性可压缩流动动力相似的准则 滞止参数 滞止状态 通过定熵绝能过程将气流速度滞止为零时的状态称为原状态所对应的滞止状态。 滞止状态所对应的参数为滞止参数。 滞止焓和滞止温度 滞止参数 滞止压力 滞止密度 滞止参数 滞止音速 滞止参数 滞止参数在流动中的变化规律 滞止焓和滞止温度在流动中的变化规律 总焓形式的能量方程，表明气流与外界交换功和热量的结果，使气流的总焓发生变化 滞止参数 （1）绝能流动 （2）无机械功交换的流动 （3） 绝热流动 滞止参数 2 滞止压力在流动中的变化规律 定熵绝能流动 不可逆的绝能流动 滞止参数 有功交换的定熵流动 无功交换的可逆换热流动 滞止参数 结论： 定熵绝能流中，气流的总压保持不变 非定熵绝能流中，总压下降 定熵非绝能流中，对气流做功，则总压增加 滞止参数 静压和总压的测量 1 静压的测量 滞止参数 2 总压的测量 临界参数和速度参数 临界参数 通过定熵绝能过程将气流速度变化到临界时的状态叫临界状态 1 临界音速 第2.8节 临界参数和速度参数 2 临界参数与滞止参数之间的关系 第2.8节 临界参数和速度参数 2.8.2 速度系数 1 速度系数 2 速度系数与马赫数之间的关系 第2.8节 临界参数和速度参数 2.8.3 用λ表示的总静参数之比的关系式 第2.9节 气体动力学函数 2.9.1 函数 、 和 第2.9节 气体动力学函数 2.9.2 流量函数 1、 流量函数 第2.9节 气体动力学函数 2、 流量公式 第2.9节 气体动力学函数 * * 完全气体： 空气： 燃气： 2.25 1.96 1.44 1.21 1.00 0.64 0.36 0.25 0.16 0.09 0.04 0.01 1.5 1.4 1.2 1.1 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 Ma 滞止焓 滞止温度