我们在讨论基本的
阻力和升力
和
阻力升力系数
在流体力学的主题中,在我们最近的帖子中。在详细讨论可压缩流程之前,我们必须具有关于与可压缩流相关的各种方程的基本知识。
声波在流体中的速度表达式
可压缩流基本上定义为流体密度在流动过程中可以改变的流动。
固体、液体或气体中的扰动将从一点传递到另一点。扰动传播的速度取决于介质中分子之间的距离。
如果我们将考虑固体的情况,分子将非常紧密包装,因此扰动将瞬间传播。
如果我们考虑液体的情况,分子将相对地分开,因此扰动将从一个分子传递到下一个分子。在固体情况下,扰动的速度比扰动的速度要小。
如果我们考虑气体的情况,分子将相对分开,干扰将从一个分子传递到下一个分子。两个相邻的分子之间会有一定的距离。每个分子在传递扰动之前都要移动一定的距离。
因此,与固体的扰动的速度相比,流体(液体和气体)的扰动的速度将较少。
这种干扰将在流体中产生压力波。这些压力波将在所有方向上以声波的速度行进。让我们在这里考虑一下案例。
如图所示,在此显示的下图,指示压力波的一维传播的条件。让我们考虑一个圆柱形,该圆柱体具有与活塞连接的均匀横截面区域,如下图所示。
让我们假设圆筒充满可压缩的流体,最初可压缩流体静止。
如果我们在正确的方向上通过活塞施加力,力将产生压力,因为力均匀地施加。由于施加力,活塞将移动一定距离,让我们在下面显示这里显示的正确方向。
由于这一小部分力的应用,会在气缸内产生压力波,压力会被施加在气缸内的流体上。
简单地,我们可以说,由于活塞通过距离X的运动,这种干扰将在流体内部产生干扰,并且这种干扰将以上面讨论的声波的速度以压力波的形式移动。
让我们在此处考虑以下术语,如此在此提到的那样。
x =活塞从初始位置的距离
L =声波到起始位置的距离
P =初始位置施加在活塞上的压力
P + DP =最终位置气缸内的压力
ρ =流体在初始位置的密度
ρ + d ρ =流体在最终位置的密度
dt =活塞占着活塞行程距离x的少量时间
v =活塞的速度
C =压力波或声波在流体中传播的速度
活塞在初始位置的时间点行进的距离,x = v.dt
压力波或声波在时间上从起始位置的距离,L = C. dt
让我们回顾群众保护法
初始质量=最终质量
我们知道质量等于密度和体积的乘积。我们可以在这里写出这里提到的方程。
质量=密度x体积
质量=密度x面积x长度
初始位置的质量M
1
= ρ A L = ρ A c dt
最终位置的质量M
2
=(ρ+dρ)a(l-x)=(ρ+dρ)a(c。dt-V. dt)
最终位置的质量M
2
= (ρ + ρ) a / dt (C - V)
现在,考虑到弥撒保护,我们将在此提到的以下等式。
初始位置的质量M1=最终位置的质量,m2
ρac. dt =(ρ+dρ)A. DT(C-V)
ρ C = (ρ + ρ) (C - V)
ρ C = ρ C - ρ V + C d - V d
这里,术语Dρ将非常小,活塞的速度也将非常小,因此可以忽略产品vdρ。
ρv= c.dρ
c =ρv/dρ
------------------------------ eq 1
让我们在这里确定活塞初始位置和活塞最终位置的力
F
1
= p.a.
F
2
=(P + DP)。一种
改变力量,ΔF=(P + DP)。a - p.a = dp。一种
我们知道,力可以用牛顿第二运动定律来表示,我们会得到以下方程
力=质量x(速度变化率)
dP。a =(ρac. dt)[(v-u)/ dt]
我们知道,V是活塞的最终速度u是活塞的初速度活塞的初速度是零。
dP。A = (ρ A C. dt) V/dt
dP = ρ C V
C = dP / (ρ V)
-----------------------------2
我们将方程1和方程2相乘就得到下面的方程
C2=(ρv/dρ)x [dp /(ρv)] = dp /
dρ
C2=dP / dρ
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参考:
流体力学,R.K. Bansal
图片礼貌:谷歌
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