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1、气体动力学发动机教研室 曲春刚l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l由热力学第一定律得:或:l微分形式:l气体:则能量方程可写为:n2.4.2 能量方程的应用n理想压气机功n绝热压气机功n压气机绝热效率n理想涡轮轮缘功n绝热轮缘功n涡轮绝热效率n喷气速度n燃烧室出口温度n贝努利方程n流经发动机的贝努利方程n典型流动的贝努利方程的应用n1、多变过程n2、定熵流n3 定熵绝能流n4 定熵绝能不可压流n贝努利方程的应用n1、 求压气机功n2、 求涡轮的轮缘功n3、用文氏管测量流速和流量n流速:n体积流量:n质量流量音速和马赫数n音速:微弱扰动在流体介质中的传播速度n
2、连续性方程n动量方程完全气体:完全气体:空气:空气:燃气:燃气:n马赫数:流场中任一点处的流速与该点处 气体音速的比值n马赫数的物理意义n气体宏观运动动能与气体分子平均移动动能之 比n马赫数的用途nMa数是考虑压缩性影响的无量纲准则Ma0.10.20.30.40.50.60.81.01.11.21.41.50.010.040.090.160.250.360.641.001.211.441.962.25n判断绝热、无粘性可压缩流动动力相似的准则滞止参数n滞止状态n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。n滞止状态所对应的参 数为滞止参数。n滞止焓和滞止温度滞止
3、焓滞止焓滞止温度滞止温度滞止参数n滞止压力n滞止密度滞止参数n滞止音速滞止参数n滞止参数在流动中的变化规律n滞止焓和滞止温度在流动中的变化规律n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n(1)绝能流动n(2)无机械功交换的流动n(3) 绝热流动滞止参数n2 滞止压力在流动中的变化规律n定熵绝能流动n不可逆的绝能流动滞止参数n有功交换的定熵流动n无功交换的可逆换热流动滞止参数n结论:n定熵绝能流中,气流的总压保持不变n非定熵绝能流中,总压下降n定熵非绝能流中,对气流做功,则总压增加滞止参数n静压和总压的测量n1 静压的测量n2 总压的测量滞止参数临界参数和速度参数n临界参数n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n 1 临界音速第2.8节 临界参数和速度参数n2 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n2.8.2 速度系数n 1 速度系数n n 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n2.8.3 用表示的总静参数之比的关系式第2.9节 气体动力学函数n2.9.1 函数 、 和第第2.92.9节节 气体动力学函数气体动力学函数第2.9节 气体动力学函数n2.9.2 流量函数n 1、 流量函数第2.9节 气体动力学函数n2、 流量公式