滞止参数
由于滞止参数是人为引入的参考参数,其定义与所研究的实际流动过程无关。但滞止参数可以是流场中实际存在的参数,如飞行器飞行时驻点处的参数和高压容器中气体的参数、高速风洞前的储气罐中的气体参数等。1
滞止焓和滞止温度根据一维定常绝能流动的能量方程
由上式可见,在绝能流动中,当速度减小时,焓将会增加。如果把气流由速度V1,绝能地滞止到零(V1=0),此时所对应的焓值(h1)就称为滞止焓,用h*表示,则
此式只要求绝能,不要求等熵,因此上式既可适用于可逆过程也适用于不可逆过程。滞止焓也称为气流的总焓。上式中的h称为静焓,静焓与气流动能之和,代表气流所具有的总能量的大小(即总焓)。
对于完全气体,h=cpT,则有
式中,T*称为气流的滞止温度或称总温,它是把气流速度绝能滞止到零时的温度,它也反映气流总能量的大小;而T称为静温。1
滞止压强和滞止密度将气流速度绝能等熵地滞止到零时的压强和密度就称为滞止压强和滞止密度,分别用p*和a*表示。对于完全气体,由等熵关系式得
由完全气体的状态方程式可以得到滞止密度a*、静密度a和Ma之间的关系
如果给定了流场中任一点的气流滞止温度T*、滞止压强p*、滞止密度a*和Ma,那么就可分别算出该点的气流温度T、压强p、密度a,并进一步计算出速度v。反之,也可以通过某点气流的静参数确定其总参数。
在气体动力学中引进滞止状态是个参考状态,它是假想地把一点处的气流绝能等熵地流人一个无限大的储气箱内,使其速度滞止到零时的箱内气体状态,在流场内每一点都有一个当地的滞止状态,因此,在流动过程中的每一点都有确定的滞止参数的数值,即滞止参数是点函数。在实际流动中,气体与外界有能量交换和粘性耗散时,流场中各点的滞止参数是变化的。1