英語翻譯：

【計】 isentropic flow
【化】 isentropic flow

分詞翻譯：

等的英語翻譯：

class; grade; rank; wait; when
【機】 iso-

熵流的英語翻譯：

【化】 entropy flow; entropy flux

專業解析

等熵流（Isentropic Flow）是流體力學中描述熵值保持恒定的理想化流動過程，其核心特征為系統内無摩擦耗散、無熱傳導且無激波産生。該模型廣泛應用于航空航天、渦輪機械設計等領域，以下從漢英詞典視角解析其多維含義：

1. 熱力學定義

   等熵流滿足熱力學可逆絕熱條件（$s={rm constant}$），其狀态方程可表示為：

   $$ frac{p}{rho^gamma} = {rm constant} $$

   式中$p$為壓強，$rho$為密度，$gamma$為比熱容比。該關系源自《氣體動力學》（Anderson, J.D., 2003）中對理想氣體等熵過程的推導。

2. 工程應用特性

   在噴管流動分析中，等熵假設使工程師能通過簡化的歐拉方程計算流速：

   $$ V_2 = sqrt{frac{2gamma}{gamma-1}RT_1left[1-left(frac{p_2}{p_1}right)^{frac{gamma-1}{gamma}}right]} $$

   該公式在NASA推進技術報告（Glenn Research Center, 2021）中被用于火箭發動機噴管設計。

3. 實際流體修正

   真實流體存在粘性效應時，需引入熵增修正系數。國際機械工程學報（ASME Journal of Fluids Engineering）2020年的研究指出，高雷諾數湍流中熵增率可降低至理論值的0.3%以下，此時等熵近似仍具有工程實用性。

4. 跨學科關聯性

   等熵流概念與聲速公式直接相關：

   $$ a = sqrt{gamma RT} $$

   這一關聯性在《航空發動機氣動熱力學》（Mattingly, J.H., 1996）中被用于壓氣機級間流動分析，證明其在推進系統設計中的基礎地位。

網絡擴展解釋

等熵流是熱力學和流體力學中的核心概念，指流體在流動過程中熵保持恒定的狀态。以下是詳細解釋：

1. 基本定義

等熵流（Isentropic Flow）指流體系統中每個微團的熵值在運動過程中保持不變，即滿足熵守恒條件（(Delta S = 0)）。這種流動通常需要滿足兩個條件：

• 可逆性：無摩擦、黏性耗散等不可逆因素；
• 絕熱性：系統與外界無熱量交換。

2. 實現條件

• 理想化假設：實際流動中完全絕熱和可逆難以實現，但在忽略摩擦損失和快速流動（如高速氣體通過噴管）時，可近似為等熵流。
• 數學描述：在狀态空間中，等熵流對應由“能量-體積-壓強”等參數構成的光滑流形，每個點的熵值相同。

3. 關鍵特性

• 臨界參數：當流體速度達到當地音速（馬赫數 (M=1)）時，稱為臨界狀态，此時溫度、壓強等參數有特定關系。
• 速度與壓縮性：根據馬赫數 (M)，流動分為亞音速（(M<1)）和超音速（(M>1)），不同狀态下壓縮性對流動影響顯著。

4. 實際應用

• 噴管設計：等熵流模型用于計算噴管截面積與流速的關系，如拉瓦爾噴管；
• 氣體動力學：分析渦輪機械、火箭發動機等設備中的流動效率。

參考資料

• 概念定義：、；
• 數學模型：；
• 臨界參數與工程應用：。

分類

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