|
|
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)) `) @* [. z5 W, X
7 k7 \8 T8 P" U5 x) J. }& _+ y
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。
H& M% C. t+ p 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，9 e) q, g( a. `
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。
6 [; l! Y0 ^! E1 S2 U' O5 X2 X- C4 G 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：
" s9 @8 M, h U7 E8 W- R
3 O: @- S* Y- b" x- n! I
, {9 P. y, L) P) l4 s& k U7 J
& g3 r3 l9 g6 x+ d. B: [+ {5 I式中K——等熵指数；* W7 I c m, L- S" [5 `
M——马赫数；
$ N: j Y3 k: {/ D8 b: l; [ ρ——气体在流动状态下的密度；
# Y9 h3 l! d2 [ ρ0——气体在滞止状态(流速等于零)下的密度。) \- i. Z! |1 }/ U& a
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。
) G3 s8 f& o7 ^5 ?2 _8 V0 a
2 d5 _- F: v7 C! G: V3 V& R过热蒸汽的ρ／ρ0与马赫数的关系& }& w9 c E$ P6 u+ ^( W* |
. g, m9 g7 d4 q% a: }
M7 ^' Q$ ^. {; p- `. Y/ e& M7 t
0.05. j* Y- d+ ~- z, k7 I
0.10
* \1 ~- |8 w# ]7 B 0.20
: s& D5 g7 v! D; c' Y. n( w2 A" C 0.30! u2 K6 Y$ u; B$ k0 g
0.40
# I$ _$ N. m6 i4 ?& h 0.50
: j E2 ~5 X0 A# q" `" M! m ! m/ k% c2 l$ K" f( \! t
ρ／ρ0
) U$ e# ?; Y$ q, z 0.9983! U( v. W3 v5 n6 \3 I
0.9950
$ J4 p) I4 o5 u" Q 0.9804; \( u( i. V" ?2 G* h
0.95695 J6 o$ h! |! i9 m9 z
0.9242
3 k5 A9 j' }; u0 {7 w6 g5 @3 h" y5 v 0.8850
' j5 V- h4 Z6 l 9 A( X M+ a# a: `3 p9 {6 X/ P
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。: M* O, L1 \- p+ Q
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
|
楼主