實驗日期指導教師流體力學教育部重點實驗室1這種凝結的危險性。所以油水分離器是超音速風洞致關重要的一個G1超音速風洞洞體部分由調(diào)壓閥、穩(wěn)定段、拉閥爾噴管、實驗段、第二喉道dpp++vAvdv=-dp/p2dp/dp/dp=a2，v2dvv2dv或=-M2p（M為馬赫數(shù)，M=v/a）如果管內(nèi)氣流流動是亞音速的（即M<1式(2-3)的左側系數(shù)為負，則應有dA/A<0，則應有dA/A>0，即管截面應擴張。而在音速截面流體連續(xù)性方程和動量方程可推導出聲速a的關系式為：=C式中k為氣體絕熱指數(shù)，k=cpcv，cp為定壓比熱，cv為定容比熱，空氣的k=1.4。已知氣體狀態(tài)方程：p=pRT3=1k合并式（3-2）和式（3-4）代入式（3-6）得終點與起點的溫度比和壓強比或與T 2T1T1k-1=k=k-1值就都確定了，只要用式（3-6）或式（3-7）就可以計算將熱力學第一定律用于流動中的流體微團，則熱力學第一定律可dq=du+pd(1/r)+(1/r)dp+vdvdu+pd(1/r)+(1/r)dp+vdv=0，對此式積分有：u+(p/r)+v22=常數(shù)式（3-9）中：u+(p/r)=h，h是熱力學里的一個狀態(tài)參數(shù)，稱為焓，它表示熱含量的意h+v22=常數(shù)cpT+v22=常數(shù)式（3-10）同樣可以用于同一流管任何兩截面cpT1+v2=cpT2+v2式（3-10）的焓代表微觀的熱力運動所含有的能量，而v22則是宏觀運動的動能。該式表vmax=這時的氣流溫度降為絕對零度，所有的焓都變成了宏式（3-10a）中的常數(shù)現(xiàn)在可以改為cpT0或vax2，則可把式（3-10a）改寫成：cpT+v22=cpT0，或cpT+v22=vax2將cp=R代入式（3-12）并比較式（3-5）得：4v2+=vax如取總參數(shù)點即駐點做參考點來得方便。取駐點做參考點的話，p0 kè2?2?kè2?1rè2?r0=?2rè2?T? 0TT? 0Tèk-1M2??2??臨界參數(shù)，用下角標“*”表示。如，p*、r*、T*等，在此斷面上v=a=a*總溫T0下的臨界聲速M=1，該斷面稱為臨界p*=p0k1r*=r0k-1T（a*為某個dA=AdA=Aqm=rvA=r*a*A*，從而有r*r*r0=èkr*r*r0=èk+1?èrr0r Ar*a*A*rv12?k-1M2?k2?raM，5TTTTa*TTTT===aT= èk+1?è2?=k-1+21+M2k-1+2=1+M22(k-1)2.把壓力傳感器與待測的靜壓孔相連，并把4.開啟微機，把采樣和計算程序調(diào)入微機內(nèi)存，并5.開啟風洞，打開電動密閉閥（穩(wěn)定段內(nèi)的高壓氣體經(jīng)拉閥爾噴管膨脹加速P=Pa+Pi(1) 2p0k-1p00.2857-k-1 2p0k-1p00.2857-k-1pp總壓這個壓強可用壓力表讀出。應該注意，壓力表讀出的數(shù)值為表壓，計算時，應換算2.總壓P0表=6P0=P0表+Pa尖劈上表面氣流靜壓和風速管駐點壓力。計算拉閥爾噴管沿程M123456789PP/P0A/A*號PP/P0A/A*二維斜激波前后氣流參數(shù)測量試驗指導書斜激波前后的氣流參數(shù)，例如，靜壓、總壓、M數(shù)等。用紋影儀觀察超音速氣流繞尖劈時的附體激波。測量斜激波的激波斜角，驗證斜激波飛行器飛行速度大，所以擾動集中不起來，這時生可聞的爆響。激波就其形狀來分有正激波、斜激波、離體激波、圓錐7數(shù)下降，壓力、密度和溫度上升，總壓下降。現(xiàn)依斜激波波陣面方向將來流速度v1分解成與波陣面垂直的分速v1n和與波陣面平行的分速v1t；v2也分解作v2n和v2t（見圖3）。依斜激波前后狀態(tài)參數(shù)得質(zhì)量方程有：p1v1n=p2v2n-p1v1nv1t+p2v2nv2t=01t=v2t=vt（7即由v1n突躍變?yōu)関2n。切向分速既然沒有變化，合速v2便折轉了一個角δ（見圖3因而接下來計算法向的運動，斜激波法向動量方程有:p1+p1v=p2+p2vnp1、p2為斜激波前、后靜壓，p1、p2為斜激波前、后密度。8r1vp1r1vp1 p1vkp1 +vkp12k-1r1vnkp2vnkp22k-1r2或2+ ak-1=2+ ank-1=k+1an(v=a*n式中a1、a2、a*n分別是波前、波后與斜激波相對應的臨界聲速。r1v-r2vn=p2-p1=r1v1n(v1n-v2n) a-a a-av1n-v2n==--=kv2nkv1n=an=an-v；a=an-vn，將此二式代入1n-v2n)；上式中v1n1v2nk+12 2kk+12an=v1nv2nkr1kr1=p1RT1a*n= T*nT*nT=TT*0nTTT0nT0nT=k21M-=k-12kv-k-1=k+1k+1ak+1為斜激波波前法向馬赫數(shù)。由圖3可知，v1n=v1sinb，代入式（7-11）可寫成：=k21v2b-=k21Msin2b-2k-1 2k-19式中p1為斜激波波前靜壓，p01為斜激波波前總壓，可用穩(wěn)定段總壓代替。在已知p1、p2和M1的條件下，根據(jù)式（7-12）可計算出激波斜角β。p2p1=1.1667Msin2βp2p1 =1+kMsin2β2β-p12+2βp2=k+1)Msin2β2β-2β-將上式整理得：M=M+Msin2β-1+Mcos2βMsin2β+M=+2M+55M=+27Msin2β-1Msin2β+5斜激波前后的總壓（駐點壓力）比可從正激波前后總壓比的關系式入手。設p01、p02為正式中p02p2、p1p01p02p02p2p1 =p01p2p1p01 kp02p2p02p2, k p1p01=2+(k21)M p1p01kM-ék+12M-=1+由于斜激波的波前馬赫數(shù)M1n===M1sinb，將式（7-21）中的M1變換為M1sinb， kp02Msin2bùúk-1p01=ê1+k-1Msin2Msin2b-可計算出激波斜角β后，由式（7-22）可計算出斜激波波后總壓p02。另外由圖3可以發(fā)現(xiàn)斜激波波后總壓p02本可以用尖劈上表面的總壓管測得，但kék+12ùk-1=M-式（7-23）中M2為斜激波波后馬赫數(shù)，而斜激波波后總壓p02即相當于尖劈上表面總壓管'p'p02 kè2?è2?=MM-=1.2M3.5M--2.5=(252.決定刀口切割方向并相應地調(diào)整狹5.調(diào)整毛玻璃與觀察鏡的相對位二維斜激波前后氣流參數(shù)測量實驗報告：1.計算斜激波波前、波后的總壓壓強比p02p01；2.計算斜激波波前、波后的靜壓壓強比