
[流] 可壓縮流;可壓縮的流動
A class of compressible flow Mach number limit.
一類可壓縮流的馬赫數極限。
Some cases of compressible flow as well as incompressible flow are presented.
分别對可壓縮葉栅流場的亞音速和跨音速流動進行了數值模拟計算。
The Vortex Dynamics Equation is developed for compressible flow and its characteristics are analyzed.
推導了可壓縮流動旋渦動力學基本方程,并分析了其基本性質。
In Chapter IV, we focused on the global existence of 2-d piston problem in isentropic compressible flow.
第四章主要研究二維等嫡可壓縮流軸對稱活塞問題激波解的整體存在性。
In the numerical simulation, a weakly compressible flow model and the body fitted grid technique are used.
在數值模拟中,采用了弱壓縮流的控制方程,用貼體坐标技術進行了網格生成。
可壓縮流動(Compressible Flow) 是指流體在流動過程中,其密度發生顯著變化的流動現象。這與不可壓縮流動(密度近似恒定)形成核心區别。可壓縮性的影響在流體速度接近或超過聲速時變得至關重要。
其核心特征與機制如下:
密度變化是關鍵特征:在可壓縮流動中,流體的密度(ρ)不再是常數,而是隨壓力(p)和溫度(T)的變化而發生顯著改變。這種變化遵循氣體的狀态方程(如理想氣體定律:p = ρRT,其中 R 為氣體常數)。當流體被壓縮(如通過激波)或膨脹(如通過噴管)時,其密度會相應增大或減小。
馬赫數(Mach Number)是核心參數:馬赫數(Ma)定義為流體速度(v)與當地聲速(a)的比值(Ma = v / a)。聲速是壓力擾動(小壓力波)在流體中傳播的速度。
壓力波傳播與激波形成:在可壓縮流中,壓力擾動以聲速傳播。當物體以超聲速運動時,其産生的壓力擾動會堆積形成激波(Shock Wave)。激波是一個極其薄(分子平均自由程量級)的區域,流體通過激波時,速度驟降,壓力、密度和溫度則急劇升高,這是一個不可逆的、熵增的過程。
能量方程的重要性:描述可壓縮流動需要聯立求解連續性方程(質量守恒)、動量方程(牛頓第二定律)和能量方程(熱力學第一定律)。流體動能與内能(或焓)之間的相互轉換(如通過壓縮或膨脹做功)變得非常重要,溫度成為關鍵變量。
典型應用領域:
參考資料:
Compressible Flow(可壓縮流動) 指流體在流動過程中密度隨壓力顯著變化的流動現象。以下是詳細解釋:
可壓縮流動常見于高速流體運動中,當流體速度接近或超過聲速時(通常以馬赫數 ( Ma geq 0.3 ) 為界限),流體的壓縮性效應不可忽略。此時,流體密度隨壓力變化,需通過可壓縮流體動力學方程(如歐拉方程或Navier-Stokes方程)描述。
可壓縮流動的控制方程通常包括連續性方程、動量方程和能量方程。例如,歐拉方程可表示為:
$$
frac{partial rho}{partial t} +
abla cdot (rho mathbf{u}) = 0
$$
其中 (rho) 為密度,(mathbf{u}) 為速度矢量。
可壓縮流動是高速流體力學的重要分支,需結合熱力學與動力學理論分析。實際應用中需注意馬赫數範圍及激波等特殊現象。
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