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可压缩流动 发布于:

流体密度变化不能忽略的流动。

真实流体都具有程度不同的可压缩性,但液体的压缩性很小,流动中的压强变化不足以引起明显的密度变化(水下爆炸、水击等情况除外),因而液体流动一般都属不可压缩流动。气体流动中的密度变化可按欧拉方程分析:

式中Ma是马赫数,ρ、v分别是密度和速度。若Ma很小,则密度变化可以忽略,属不可压缩流动范畴 。若Ma不很小,如大于0.3,则密度变化不可忽略,属可压缩流动。在不可压缩流动中,流动参数通常仅为速度和压强;但在可压缩流动中,还须增加密度,并伴随温度。变量增加了,控制方程的数目和求解的复杂性也增加了。可压缩流动按马赫数大小可分为亚声速流动(Ma=0.3~0.8左右)、跨声速流动(Ma=0.8~1.2左右)、超声速流动(Ma=1.2~5.0左右)和高超声速流动(Ma>5.0)。高速飞行器和航天器的飞行马赫数大多远超过0.3 ,其绕流问题都必须按可压缩流动的理论处理。

近三十年来,随着高速飞行、喷气发动机、火箭、空间飞行、弹道学、燃烧学、燃气涡轮、冲压喷气发动机、传热学等方面的发展,可压缩流动理论的研究取得了巨大进展,已成为一个重要的科学领域。


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