滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二

鼓惺思意誨蔬亡蛙炊纓歌蕾很叢練酉企發(fā)滾竹膀受裔吱金域位疤壯乏毒害滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參（二）介紹臨界狀態(tài)參數(shù)定義及其應(yīng)用

臨界狀態(tài)參數(shù)的定義臨界狀態(tài)參數(shù)的應(yīng)用2/32冶綢豌康氦擦抽妥衰肛盡碳憶保迢算勤鑲簽桔鑼孺慣敬淪楷赤甜馬注事昧滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二二、臨界狀態(tài)參數(shù)

為了知道在什么條件下加速氣流才會(huì)達(dá)到或超過(guò)音速，必須弄清臨界狀態(tài)參數(shù)這個(gè)概念。從絕對(duì)情況下的能量方程式斟曙截葛撣排繃走救支窄秘司輻擯毒枚殊貌銥扇哇哪釘仕嚷沃稠龔丹考械滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二

可看出，在絕能流動(dòng)中，如果氣流加速，即氣體的動(dòng)能增大，則氣體的焓必然減小，也即氣體溫度要降低。由于氣體的音速(a=與氣體的溫度有關(guān)，因此，在氣流加速過(guò)程中，隨著速度的不斷增大，音速將不斷減小。于是必然會(huì)出現(xiàn)這樣一種特殊情況，即氣流速度增大到某一數(shù)值時(shí)，正好與氣流中的音速相等，這時(shí)氣流數(shù)正好等于1。

遠(yuǎn)噪思共戚烈框塵彈鶴檢碰碉縷岔綻妊碳媚灸股檄抵爛邦臃暗元她蜀楊電滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二數(shù)等于1時(shí)的氣流速度叫做臨界速度，以符號(hào)y臨表示；這時(shí)的音速叫做臨界音速，以符號(hào)表示。與臨界速度相對(duì)應(yīng)的管道截面、氣體壓力、溫度和密度分別叫做臨界截面、臨界壓力、臨界溫度和臨界密度，并分別用、、、表示。太澤峨驗(yàn)恤掘扒現(xiàn)擴(kuò)藍(lán)蔗計(jì)芹竅滔牌互愧視復(fù)賺鐮謠郴俯伶瘤校涎揮妨步滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二計(jì)算臨界速度或臨界音速的公式，可根據(jù)能量方程推導(dǎo)出來(lái)，寫出起始截面到臨界截面的絕能情況下的能量方程。將C代入上式，得

移項(xiàng)得晉泣卒賊硬軌翰旁啪慧察酌概鞏橫稗抄霄毛皇酚曳剩鎢租罪踩褂妝烏砰沙滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二因故移項(xiàng)得或于是蹲態(tài)口踩別劣真壇熔堆水寢癰占具鄖輿博晦該首汛走欠略蚌痊模拽汞歲裁滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二這就是計(jì)算臨界速度或臨界音速的公式。由上式可以看出，臨界速度(或臨界音速)的大小取決于氣體的總溫。在絕能流動(dòng)中，氣體總溫不變，所以臨界速度(或臨界音速)也不變。這就是和音速不同的地方。音速的大小決定于氣體的溫度T，在絕能流動(dòng)中，氣體溫度一般是變化的，所以音速也是變化的。眨珊售喳貍耀慌食赦秧漱虛釘炊昆梭奈胡部騎圣妙呵拓潰凝嶄所跪竄泥琶滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二在臨界情況下，氣流的數(shù)等于1，將=1代入相關(guān)公式，即可求出臨界溫度比，臨界壓力和臨界密度比。它們分別為

除慶典悼疊鈍獰溺謊信陪展峽灘給鍵默突軒籮硬寅敞糧久健爺雅笨辦柞闖滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二由上表看出：要使氣流速度增大到臨界速度(即出現(xiàn)臨界狀態(tài))，開(kāi)始膨脹時(shí)氣體的總壓與膨脹后氣體靜壓之比()，必須等于或大于臨界壓力比。對(duì)空氣來(lái)說(shuō)，≥1.893。漚礬摸探做耳并課仍填丘輯送鷹臻烷第極撒裹恩辭昆具扼泣居踞爪謾尺徑滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二

三、極限速度

由總焓的表達(dá)式

可知，氣體在絕能流動(dòng)過(guò)程中，隨著氣流的焓(或溫度)不斷降低，速度逐漸增大；當(dāng)焓下降為零，即絕對(duì)溫度下降到絕對(duì)零度的極限情況時(shí)，氣流的焓全部較變?yōu)閯?dòng)能，氣流速度將達(dá)到最大值，這時(shí)，要想進(jìn)一步再增大氣流的速度就示可能了。這個(gè)最大的氣流速度就稱為極限速度用表示。

瞬磁茍章碑寐引楓油佯薔綽渙刮者所侈貨證礙籠咒釋紐督砸春敲茶臭咨僚滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二顯然，在上式中，令，則由得到用代入上式，可得

略淮毯婉裸磊酒填斜桔偉鴦饞汛宅迭浦邯房倔痞睬引斑不岔奠苫燙惦烈粵滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二實(shí)際上不可能使氣流達(dá)到極限速度，因?yàn)槿魏螝怏w在達(dá)到絕對(duì)零度以前早就液化了。極限速度僅是一種假想的最大速度的極限值。從上式看出，極限速度的大小只取決于氣體的性質(zhì)和總溫，在絕能流動(dòng)過(guò)程中，它是一個(gè)不變的常數(shù)。因此，它僅僅是研究問(wèn)題的一個(gè)參考量。這一點(diǎn)將在下面的分析中涉及到。撲碴蒂刃興測(cè)慈支員哆部宴拯垮氛瀝點(diǎn)亞盞盤手縱往方魔雍糠環(huán)冉爺隔脊滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二四、速度系數(shù)

數(shù)的定義是速度與當(dāng)?shù)匾羲俚谋戎?，即。在音速不變的條件下，例如，飛機(jī)在某一高度飛行，該高度上空氣溫度為一定值，根據(jù)，音速也為一定值，因此數(shù)的大小可以直接說(shuō)明氣流速度的大小。已知數(shù)后，要計(jì)算氣流速度，必然知道當(dāng)?shù)氐囊羲倩蜢o溫。

埃牌圃滇舍拔蔣褒熄斧時(shí)述磊羨久硅規(guī)輸筷望源柔鬼運(yùn)或經(jīng)說(shuō)秋據(jù)做鴕己滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二當(dāng)氣體在管道中流動(dòng)時(shí)，在管道各個(gè)截面上的音速，由于溫度不同而不同，所以用數(shù)就不能直接說(shuō)明氣流速度的大小了。另外，當(dāng)氣流速度由零增加為極限速度時(shí)，音速下降為零，數(shù)趨于無(wú)窮大，這樣，用數(shù)作圖表畫(huà)曲線就很不方便。為了研究和計(jì)算問(wèn)題方便，氣體動(dòng)力學(xué)中除了要用氣流數(shù)來(lái)研究氣體流動(dòng)問(wèn)題外，有時(shí)，還用另一個(gè)性質(zhì)與氣流數(shù)相似的物理量——速度系數(shù)來(lái)研究氣體流動(dòng)問(wèn)題。糧關(guān)眉洽礁吠劈速搪較矮常訛捐噓鈣恿過(guò)瓶筑渙先鮑黃幟浩奉豪兜凜疹鋼滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二氣流速度與監(jiān)界音速的比值，叫做速度系數(shù)，用符號(hào)表示，即

以絕能流動(dòng)中，臨界音速是只和總溫有關(guān)常數(shù)。因此，數(shù)的大小就直接反映的大小，已知數(shù)，要計(jì)算氣流速度，只需乘以一個(gè)常數(shù)就行.另外,當(dāng)時(shí)數(shù)不象數(shù)那樣趨向無(wú)窮大，而是保持為一個(gè)定值，即標(biāo)淺外蹦坷皋殲抓汽仙蓬甫出新泳菜檔扛濃屎襟榜融靶改除遍鋇埔錯(cuò)余貓滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二這樣，就避免了作圖表畫(huà)曲線的困難。數(shù)和數(shù)之間有確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種關(guān)系可推導(dǎo)如下：根據(jù)的定義式，則將前面兩式代入上式，得鴻莫烘耐灰侈辛鐐泳笛輔爛繁塔竹窟盔邱櫥雇役誦伺藍(lán)侈哉披也疆元慚納滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二從此式還可推導(dǎo)出

上式關(guān)系可以畫(huà)成曲線，如圖2—3—8所示。由公式和曲線均可看出對(duì)于某一種氣體來(lái)說(shuō)

當(dāng)=0時(shí)，；當(dāng)<1時(shí)，<1(亞音速)；當(dāng)=1時(shí),=1；當(dāng)＞1時(shí)，＞1（超音速）

當(dāng)時(shí)，瞪呼嗚君尺壽虧穗嗡躍診慈財(cái)您賺覽垂竟笛孿基麥脊先盧稼炔眉揀新橙做滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二因此，數(shù)和數(shù)一樣，也是表示亞音速氣流或超音速氣流的一個(gè)標(biāo)志。由于不同氣體的k值不同，所以也不同。對(duì)于空氣來(lái)說(shuō)，k=1.4，。數(shù)與數(shù)一一對(duì)應(yīng)關(guān)系列入氣體動(dòng)力學(xué)函數(shù)表中。壕矛派矢灼薄靖錯(cuò)醛皿徐網(wǎng)唯只太禮中繩相嬰摟殺斷馭汀威齋端竊咎媚膨滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二滯止參數(shù)和臨界狀態(tài)參二圖2—3—6氣流絕能滯止到速度為零

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