|
|
发表于 2007-5-29 22:05:58
|
显示全部楼层
来自： 中国江苏南京
马赫数(流速比)/ w9 V( ]. V8 k _6 R) M# |
0 i9 |5 ^* |2 n8 F
流体的流动速度(v)和声音在该流体内传播的速度(c)之比，称为马赫数(M)，M=v/c．在气体动力学中，它是划分气体流动类型的一个标版又是判断气体压缩性的一个尺度。' T( R+ l/ }' C' ?7 S; E+ ~
在气(汽)体中，压力以声速相对于气体传播．当气(汽)体以流速v流动时，在顺流情况下，压力向下随传播的速度是c＋v；在逆流情况下，压力向上游传播的速度是c－v。因此，" j8 O: t+ d) o) X2 v
当v＞c时，下游压力的改变不会向上游传播。音速喷嘴就是利用这一原理达到恒定的临界流量的。当马赫数M＞l时，称为超音速流动；M＜1时，称为亚音速流动．在超音速和亚音速流动情况下，气(汽)体表现的特性有本质的区别。
" U7 l$ P9 g3 x4 E 流体的压缩性是指流体在流场中相对密度的变化。实验证明，随着气(汽)体流速增加，气(汽)流中的压力梯度也增加，则流体的密度就不能视为常数。因此，马赫数就可用作衡量气体压缩性的标准。流体在流场中相对密度的变化(ρ／ρ0)和马赫数是什么关系？工程上常遇到的等熵过程(例如气体在喷嘴或叶片中的流动)的表达式为：
, O% F% F; w& R% f/ ?4 t' O9 Q& i$ ~
2 X3 _) S; _( d$ |) H
2 Q7 z' J1 Z) m+ x& w式中K——等熵指数；2 m; t! K& X! P' ^6 W
M——马赫数；
* D& Q. [/ I2 o1 L8 l ρ——气体在流动状态下的密度；- E V0 X1 Y5 `5 ? P
ρ0——气体在滞止状态(流速等于零)下的密度。' i- p" {7 P2 x7 \
上式可知，气体在流场中密度的变化是马赫数的函数，并和气体的性质有关．对于同一气体，马赫数越大，密度变化也就越大。例如，工业上常用的过热蒸汽的ρ／ρ0和M的关系如下表所示。
7 s# d: I# o- ], d0 l6 e
. Q0 R9 Q$ g5 Q, J/ B过热蒸汽的ρ／ρ0与马赫数的关系
# ^/ M& b0 a3 p5 @5 I$ e
7 U% b! y; e$ ]" Y% \M1 [ n5 ~$ D" H2 X) X
0.05
3 v8 L) F" o4 Z4 X0 S0 U* Q6 } 0.10
q0 X$ X$ o* {% @ 0.20
% k, b& @* v2 P; U 0.308 U$ A$ n; U9 T# w2 q
0.40' L. i! Y2 t4 i
0.50
. K" s! L9 }+ |+ Q5 L
8 K2 v, l; g& l" ~$ ]5 Q- b' _1 Dρ／ρ0
1 t9 _3 F5 G$ j 0.9983# L$ j; x/ T6 d* P+ o: K
0.9950
5 ^* K8 M4 y3 t, @: I 0.98049 {7 I5 q4 A% b6 _2 r5 t$ z
0.9569" [3 z' w7 \& J2 T
0.9242# N3 d" n/ A; N2 I o3 Y' r7 ~2 t
0.8850
T# i3 R5 U; |5 h
0 U! `& l" k2 {由上表可知J随着马赫数的增加，也即随着流速的增加，气体的密度将减小。
) X$ P; z- _( I) a: }( J- X! z在工业测量中，若马赫数不大，则可利用上式计算得ρ／ρ0，若在允许的误差范围内ρ的变化可忽略，则可根据具体情况把可压缩流体视为不可压缩流体处理。 |
评分
-
查看全部评分
|
# k. U+ e; F5 r3 k' ?6 \3 ^
楼主