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高温高压准一维喷管流动的计算

张若凌  乐嘉陵  崔季平  
【摘要】:本文首先给出了平衡气体的熵和音速的计算方法,并由此建立准一维定常等熵流动解析方法,应用于求解驻室条件为高温高压空气的喷管平衡流动。然后,考虑到喷管可以有很大的出口和喉道面积比,在喉道前及喉道后密度较大处,认为流动是平衡的,采用解析方法,在喉道后密度较小处,考虑非平衡效应,采用差分方法求解。气体状态方程采用了两种:混合完全气体状态方程和采用拟合维里系数的修正状态方程。并对两种状态方程得到的结果作了比较。结果表明,本文的解析计算方法快速直接,适用于准一维平衡等熵流动。两种状态方程的结果比较显示出分子间作用力,在高温高压流场中表现为斥力,使气体更快地膨胀与加速,其影响随着压强的增加而增加。当喷管有很大的出口和喉道面积比时,在喉道后密度较小处,考虑非平衡效应是必须的。

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