超音速流的特点是速度大于介质中音速. 了解Mach数和冲击波形成等关键参数对于分析和设计高速空气动力系统至关重要.

超音速流中的Mach 数字

Mach 数字是表示物体速度与声音局部速度之比的无尺寸数量。它被计算为 M = v / a ,其中 v 是流速,a 是声音速度。

在超音速流中,Mach数超过1.0. 随着Mach数的增加,压力,温度,密度等流性发生了显著变化,影响了围绕物体的流的行为.

震波形成

震波是压力、温度和密度等特性急剧增加的流量中突然的断续现象。 当流量速度超过声音的局部速度时,它们就会形成,从而导致压缩波汇合成震波。

震波根据其与流的相对方向可分为斜波或正波. 正常震波直接面对流,导致Mach数突然减少,而斜波则偏倾,导致流向变化.

计算关键参数

确定冲击波形式涉及分析流线条件和运用冲击关系时的Mach数。关键Mach数是某一流线配置中显示冲击波的最低Mach数。

键式包括正常的冲击关系,它与上下游流属性相关。例如,正常冲击中的压力比通过:

P2/P1=1+2γ/(γ+1)*(M12-1)]

其中 γ 为特定的热比,M1为上游Mach数.

  • 流速( T)
  • 声音速度
  • 压力和温度条件
  • 震波角度