
[流] 可压缩流;可压缩的流动
A class of compressible flow Mach number limit.
一类可压缩流的马赫数极限。
Some cases of compressible flow as well as incompressible flow are presented.
分别对可压缩叶栅流场的亚音速和跨音速流动进行了数值模拟计算。
The Vortex Dynamics Equation is developed for compressible flow and its characteristics are analyzed.
推导了可压缩流动旋涡动力学基本方程,并分析了其基本性质。
In Chapter IV, we focused on the global existence of 2-d piston problem in isentropic compressible flow.
第四章主要研究二维等嫡可压缩流轴对称活塞问题激波解的整体存在性。
In the numerical simulation, a weakly compressible flow model and the body fitted grid technique are used.
在数值模拟中,采用了弱压缩流的控制方程,用贴体坐标技术进行了网格生成。
可压缩流动(Compressible Flow) 是指流体在流动过程中,其密度发生显著变化的流动现象。这与不可压缩流动(密度近似恒定)形成核心区别。可压缩性的影响在流体速度接近或超过声速时变得至关重要。
其核心特征与机制如下:
密度变化是关键特征:在可压缩流动中,流体的密度(ρ)不再是常数,而是随压力(p)和温度(T)的变化而发生显著改变。这种变化遵循气体的状态方程(如理想气体定律:p = ρRT,其中 R 为气体常数)。当流体被压缩(如通过激波)或膨胀(如通过喷管)时,其密度会相应增大或减小。
马赫数(Mach Number)是核心参数:马赫数(Ma)定义为流体速度(v)与当地声速(a)的比值(Ma = v / a)。声速是压力扰动(小压力波)在流体中传播的速度。
压力波传播与激波形成:在可压缩流中,压力扰动以声速传播。当物体以超声速运动时,其产生的压力扰动会堆积形成激波(Shock Wave)。激波是一个极其薄(分子平均自由程量级)的区域,流体通过激波时,速度骤降,压力、密度和温度则急剧升高,这是一个不可逆的、熵增的过程。
能量方程的重要性:描述可压缩流动需要联立求解连续性方程(质量守恒)、动量方程(牛顿第二定律)和能量方程(热力学第一定律)。流体动能与内能(或焓)之间的相互转换(如通过压缩或膨胀做功)变得非常重要,温度成为关键变量。
典型应用领域:
参考资料:
Compressible Flow(可压缩流动) 指流体在流动过程中密度随压力显著变化的流动现象。以下是详细解释:
可压缩流动常见于高速流体运动中,当流体速度接近或超过声速时(通常以马赫数 ( Ma geq 0.3 ) 为界限),流体的压缩性效应不可忽略。此时,流体密度随压力变化,需通过可压缩流体动力学方程(如欧拉方程或Navier-Stokes方程)描述。
可压缩流动的控制方程通常包括连续性方程、动量方程和能量方程。例如,欧拉方程可表示为:
$$
frac{partial rho}{partial t} +
abla cdot (rho mathbf{u}) = 0
$$
其中 (rho) 为密度,(mathbf{u}) 为速度矢量。
可压缩流动是高速流体力学的重要分支,需结合热力学与动力学理论分析。实际应用中需注意马赫数范围及激波等特殊现象。
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