11.1.2马赫数 气体流速v与当地声速c之比,称为马赫数Ma,即 Ma- 根据马赫数的大小,可将气体的流动分为 1、Ma<1,即y<c,亚声速流动; 2、Ma=1,即v=c,声速流动; 3、Ma>1,即v>c,超声速流动。 设流场中o点处有一固定的扰动源,每隔1s发出 一次微弱扰动,现在分析前4s产生的微弱扰动波在 各流场中的传播情况
11.1.2 马赫数 气体流速v与当地声速c之比,称为马赫数Ma,即 根据马赫数的大小,可将气体的流动分为: 1、Ma<1,即v<c,亚声速流动; 2、Ma=1,即v=c,声速流动; 3、Ma>1,即v>c,超声速流动。 设流场中o点处有一固定的扰动源,每隔1s发出 一次微弱扰动,现在分析前4s产生的微弱扰动波在 各流场中的传播情况。 c v Ma =
0 (b) 4c v>c 2c SV B (d)
o 2c 3c 4c o (b) v <c (c) v = c v > c (d) A v = 0 (a) 2c 3c 4c c c 2c 3c 4c c 2c 3c 4c c 4v 2v 3v v 4v 3v 2v v v 2v 3v 4v B o o α
(1)静止流场(ⅴ=0) 由于气流速度ⅴ=0,微弱扰动浪不受气流的影响, 以声速c向四周传播,形成以o点为中心的同心球面 (2)亚声速流场(v<c) 由于气体以速度v运动,微弱扰动波在以声速c向四 周传播的同时,随气流一同以速度v向右运动,因此, 微弱扰动浪向下游传播的速度为c+ⅴ,向上游传播的 速度为cv,因ⅴ<c,所以微弱扰动波仍能逆流向上 游传播
(1)静止流场(v=0) 由于气流速度v=0,微弱扰动波不受气流的影响, 以声速c向四周传播,形成以o点为中心的同心球面 波。 (2)亚声速流场(v<c) 由于气体以速度v运动,微弱扰动波在以声速c向四 周传播的同时,随气流一同以速度v向右运动,因此, 微弱扰动波向下游传播的速度为c+v,向上游传播的 速度为c-v,因v<c,所以微弱扰动波仍能逆流向上 游传播
(3)声速流场(v=c) 由于微弱扰动浪向四周传播的速度c怡好等于气流速 度ⅴ,扰动浪面是与扰动源相切的一系列球面,所以 无论时间怎么延续,扰动浪都不可能逆流向上游传 播。 (4)超声速流场(v>c) 由于ν>c,所以扰动浪不仅不能逆流向上游传播,反 而被气流带向扰动源的下游,所有扰动波面是自o点 出发的圆锥面内的一系列内切球面,这个圆锥面称 为马赫锥
(3)声速流场(v=c) 由于微弱扰动波向四周传播的速度c恰好等于气流速 度v,扰动波面是与扰动源相切的一系列球面,所以, 无论时间怎么延续,扰动波都不可能逆流向上游传 播。 (4)超声速流场(v>c) 由于v>c,所以扰动波不仅不能逆流向上游传播,反 而被气流带向扰动源的下游,所有扰动波面是自o点 出发的圆锥面内的一系列内切球面,这个圆锥面称 为马赫锥
马赫锥的半顶角,称为马赫角,用表示。则 sIn a v Ma
马赫锥的半顶角,称为马赫角,用α表示。则 Ma 1 v c sin = =