第一部分热力学和气动力学基础课件

航空发动机原理航空发动机原理课时安排：56学时民用航空系 刘磊办公室：A1S-311绪论 航空发动机发动机发展回顾与展望 第11章第一部分 热力学和气体动力学基础 第1章第二部分 航空燃气轮机的工作原理 第2章第三部分 发动机部件工作特性 第3,4章第四部分 典型发动机工作特性 第5,6,7,8,9章第五部分 其他发动机机简介 第10章课程结构课程结构2024/7/142发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.2 气体能量方程气体能量方程1.3 气体绝热过程气体绝热过程1.4 理想绝能流动理想绝能流动1.5 实际有摩擦的绝能流动实际有摩擦的绝能流动1.6 附面层和激波附面层和激波1.7 热力学定律热力学定律 1.8 相似理论相似理论 第一部分第一部分热力学和气体动力学基础热力学和气体动力学基础2024/7/143发动机原理发动机原理 所研究的气体是航空燃气轮机中作为工作介质的所研究的气体是航空燃气轮机中作为工作介质的 空气空气和和燃气燃气 空气空气 :主要成分为氮（主要成分为氮（N2）,氧（氧（O2），氩（），氩（Ar）一般计算中，认为空气由一般计算中，认为空气由N2 （79%）和和O2（21%）构成）构成。燃气：空气与燃料进行燃烧后的气体产物，燃气的成分燃气：空气与燃料进行燃烧后的气体产物，燃气的成分随着化学成分不同以及燃料与空气混合比例的不同有很随着化学成分不同以及燃料与空气混合比例的不同有很大的差异。大的差异。1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数2024/7/144发动机原理发动机原理 1.1.1 气体的成分气体的成分 余气系数余气系数 =燃烧时实际空气量燃烧时实际空气量/理论所需空气量理论所需空气量 燃料系数燃料系数 =实际供油量实际供油量/将空气中氧气完全燃烧完理论所需供油量将空气中氧气完全燃烧完理论所需供油量 2024/7/145发动机原理发动机原理 1.1.1 气体的成分气体的成分 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数 状态：状态：在某一瞬间，热力学体系所处的宏观状态，或者说是热力学体系在某一瞬间，热力学体系所处的宏观状态，或者说是热力学体系所具有的物理特性的总标志，称为热力学状态，简称状态所具有的物理特性的总标志，称为热力学状态，简称状态。状态参数状态参数：描述宏观体系的物理量有温度、压力、密度等，这：描述宏观体系的物理量有温度、压力、密度等，这些物理量称为状态参数。些物理量称为状态参数。平衡状态平衡状态：满足热平衡、力平衡和化学平衡的状态。否则为：满足热平衡、力平衡和化学平衡的状态。否则为不不平衡状态平衡状态。热平衡热平衡体系内部的温度均匀一致；体系内部的温度均匀一致；力平衡力平衡体系内部的压力均匀一致；体系内部的压力均匀一致；化学平衡化学平衡体系内部各部分之间不发生化学反应和质量体系内部各部分之间不发生化学反应和质量浓度梯度引起的分子扩散。浓度梯度引起的分子扩散。气态工质可以视为随时处于平衡状态的体系气态工质可以视为随时处于平衡状态的体系2024/7/146发动机原理发动机原理 1.1.2 气体的基本状态参数气体的基本状态参数 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数（1）温度）温度T温度的高低表示气体分子的平均移动动能的大小，即：温度的高低表示气体分子的平均移动动能的大小，即：热力学温标热力学温标T国际单位制（国际单位制（SI）基本温标）基本温标规定水的三相（固相，液相，气相）温度为规定水的三相（固相，液相，气相）温度为273.16K。T热力学温度（K）C比例常数 分子质量 w分子移动的均方根数2024/7/147发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.1.2 气体的基本状态参数气体的基本状态参数（1）温度）温度T摄氏温度和华氏温度摄氏温度和华氏温度摄氏温度摄氏温度 （）华氏温度华氏温度 （）水的零点水的零点032水的沸点水的沸点1002122024/7/148发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.1.2 气体的基本状态参数气体的基本状态参数（2）压力）压力P气体分子作不规则运动时频繁撞击容器内壁的平均总结果。气体分子作不规则运动时频繁撞击容器内壁的平均总结果。U型管测量型管测量2024/7/149发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.1.2 气体的基本状态参数气体的基本状态参数（2）压力）压力P如果气体作用于器壁表面积如果气体作用于器壁表面积S上的垂直作用力为上的垂直作用力为F，则壁面上的，则壁面上的压力为压力为SI单位单位 Pa bar汞柱或水柱的高度来表示汞柱或水柱的高度来表示标准大气压标准大气压atm 2024/7/1410发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.1.2 气体的基本状态参数气体的基本状态参数（3）质量体积、密度、重度）质量体积、密度、重度质量体积质量体积 ：单位质量的物质所占有的体积单位质量的物质所占有的体积 密度密度 ：单位体积占有的质量单位体积占有的质量 重度重度 ：单位体积含有物质的重量单位体积含有物质的重量 三者之间的关系三者之间的关系:2024/7/1411发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.1.2 气体的基本状态参数气体的基本状态参数 l理想气体：理想气体：分子只有质量而没有体积、分子之间没有作用力的气体。分子只有质量而没有体积、分子之间没有作用力的气体。氧气、氮气、氢气、二氧化碳及其混合物空气、燃气、烟气在所氧气、氮气、氢气、二氧化碳及其混合物空气、燃气、烟气在所使用的温度和压力条件下均可视为理想气体；使用的温度和压力条件下均可视为理想气体；大气中和燃气中所含的水蒸气，由于其质量浓度很低，也可视为大气中和燃气中所含的水蒸气，由于其质量浓度很低，也可视为理想气体；理想气体；蒸汽轮机中的高压水蒸气，不可视为理想气体蒸汽轮机中的高压水蒸气，不可视为理想气体。l 理想气体状态方程式理想气体状态方程式空气空气 R=0.287燃气燃气 R=0.287 2024/7/1412发动机原理发动机原理 1.1 气体的成分与状态参数气体的成分与状态参数1.1.3 理想气体的状态方程式理想气体的状态方程式 2024/7/1413发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.1 概述概述 State 1State 2气体的气体的 P,T,V 在自然界或在轮机工作过程中，气体的状态在自然界或在轮机工作过程中，气体的状态P,T,V是在不断变化是在不断变化的，对某一气体微团而言，可以加热或冷却，可以压缩或膨胀，可以的，对某一气体微团而言，可以加热或冷却，可以压缩或膨胀，可以加速或减速，可以静止或流动，但是无非都是气体的能量从一种存在加速或减速，可以静止或流动，但是无非都是气体的能量从一种存在形式转变为另一种存在形式，以及气体与外界能量的相互传递过程。形式转变为另一种存在形式，以及气体与外界能量的相互传递过程。能量形式能量形式 含含 义义气体内能气体内能 u 气体内部具有的能量，包括气体内部分子的动能以及分子间相互吸引而具有的位能。内能内能=动能动能+位能位能PV功功气体微团具有压力P 和占有体积V，PV为气体微团对抗外界压力P占有空间V对外所做的功。气体的焓气体的焓 h 气体的内能和PV功之和。h=u+PV气体的动能气体的动能 w气体运动速度的大小和方向与所选择额运动坐标系有直接的关系，因此气体动能的大小也与所选择的坐标系有关。气体的位能气体的位能 z气体的位能与气体的动能一样，其数值的大小与所选择的运动坐标系及引力场有关。2024/7/1414发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.2 气体能量存在的几种方式气体能量存在的几种方式2024/7/1415发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.3 气体能量的相关概念气体能量的相关概念 1.热量热量 Q 热量是能量交换中的一种形式，可以通过温度差传热，热量是能量交换中的一种形式，可以通过温度差传热，也可以由燃料燃烧释放化学能获得。也可以由燃料燃烧释放化学能获得。1kg气体与外界传递的热量以气体与外界传递的热量以q表示，表示，q的单位是的单位是J/kg 。热量，J工质质量，kg交换能量后工质的温度，K比热容，比热容，J/kgK2024/7/14发动机原理发动机原理 16n比热容比热容(specific heat)l使单位质量工质温度升高使单位质量工质温度升高1K时所需要吸收的热量时所需要吸收的热量l与工质成分、温度和工作过程有关与工质成分、温度和工作过程有关pp定容比定容比定容比定容比 热容热容热容热容pp定压比热容定压比热容定压比热容定压比热容 对一定的工质，对一定的工质，Cv,CpCv,Cp均为温度的单值函数均为温度的单值函数比热容比（绝热系数）比热容比（绝热系数）空气中空气中空气中空气中1.4;1.4;燃气中燃气中燃气中燃气中1.331.331.2 气体能量方程气体能量方程1.2.3 气体能量的相关概念气体能量的相关概念 2024/7/14发动机原理发动机原理 171.2 气体能量方程气体能量方程1.2.3 气体与外界传递的能量形式气体与外界传递的能量形式2.机械功机械功 L 在热力过程中，气体膨胀推动外界物体做的功在热力过程中，气体膨胀推动外界物体做的功向向外界输出机械功；外界输出机械功；或外界压缩气体做的功或外界压缩气体做的功由外界得到机械功。由外界得到机械功。1kg气体与外界传递的机械功以气体与外界传递的机械功以 表示，表示，的单位是的单位是J/kg。p单位质量气体容积变化单位质量气体容积变化dv，做的功为，做的功为 p积分式积分式 2024/7/14发动机原理发动机原理 181.2 气体能量方程气体能量方程3.单位质量工质的内能单位质量工质的内能是分子动能与势能的总和；是分子动能与势能的总和；理想气体势能为理想气体势能为0；理想气体内能只是温度的单值函数：理想气体内能只是温度的单值函数：u=u(T)J/kg容积不变的密闭容器单位质量气体加热量：容积不变的密闭容器单位质量气体加热量：内能的增量内能的增量 内能的绝对值没有意义内能的绝对值没有意义1.2.3 气体能量的相关概念气体能量的相关概念 2024/7/14发动机原理发动机原理 191.2 气体能量方程气体能量方程1.2.3 气体能量的相关概念气体能量的相关概念 4.焓焓 h=u+pv J/kgh(T)=u(T)+RT 是温度是温度T 的单值函数；的单值函数；例例:向无张力的气球加热向无张力的气球加热 加热加热=内能增加内能增加+对外做功对外做功2024/7/14发动机原理发动机原理 201.2 气体能量方程气体能量方程1.2.3 气体能量的相关概念气体能量的相关概念 4.焓焓 2024/7/14发动机原理发动机原理 211.2 气体能量方程气体能量方程1.2.4 气体的能量守恒气体的能量守恒 即即即即热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律体现的内容体现的内容体现的内容体现的内容。能量守恒与转换定律能量守恒与转换定律在自然界中，一切物质都具有在自然界中，一切物质都具有能量，能量各有不同的形式，能量不能被消灭，也不能产能量，能量各有不同的形式，能量不能被消灭，也不能产生，但是能够从一种形式转换为另一种形式；在转化过程生，但是能够从一种形式转换为另一种形式；在转化过程中，能量的总和保持不变。中，能量的总和保持不变。工质受热过做功过程中，工质工质受热过做功过程中，工质从外界吸取的热量从外界吸取的热量，应该，应该等于因工质等于因工质膨胀时对外做功膨胀时对外做功与存储于与存储于工质内部的能量增量工质内部的能量增量之和。之和。p 三种能量的转换三种能量的转换 热量热量 体积功体积功 内能内能单位单位l热能和机械能热能和机械能 焦焦耳耳 l功率功率 瓦瓦特特 l电力工程中电力工程中 千瓦千瓦.小时（小时（）即即1度电度电 l英制功率单位英制功率单位 马力（马力（）2024/7/1422发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.4 气体的能量守恒气体的能量守恒 2024/7/1423发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.4 气体的能量守恒气体的能量守恒 1.静止气体静止气体 或或 外界热量外界热量分子内能分子内能 气体膨胀对外界做功气体膨胀对外界做功静止气体的能量方程静止气体的能量方程2024/7/1424发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.4 气体的能量守恒气体的能量守恒 2.流动气体流动气体 或或 外界热量外界热量分子内能分子内能 气体膨胀对外界做功气体膨胀对外界做功气体动能气体动能 气体位能气体位能 可以忽略不可以忽略不计计 可以忽可以忽略不计略不计 2024/7/1425发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.4 气体的能量守恒气体的能量守恒 2.流动气体流动气体 或或 积积分分2024/7/1426发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.4 气体的能量守恒气体的能量守恒 3.流经某种机械（如压气机或涡轮）流经某种机械（如压气机或涡轮）同样忽略位能同样忽略位能 或或 加入气体的机械能加入气体的机械能 积积分分2024/7/1427发动机原理发动机原理 1.2 气体能量方程气体能量方程1.2.5 摩擦损失摩擦损失 气体有粘性，做功、流动时都会有摩擦损失；气体有粘性，做功、流动时都会有摩擦损失；摩擦损失使一部分机械功（包括气体的动能）转化为摩擦损失使一部分机械功（包括气体的动能）转化为热能热能 。摩擦损失摩擦损失 摩擦热摩擦热 数值相等数值相等符号相反符号相反 当当 有摩擦损失存在的情况下，气体能量方有摩擦损失存在的情况下，气体能量方程也是正确的。程也是正确的。假设没有摩擦损失存在的气体状态变化过假设没有摩擦损失存在的气体状态变化过程为理想过程，没有气摩擦损失存在的气体流程为理想过程，没有气摩擦损失存在的气体流动过程为理想流动过程。动过程为理想流动过程。1.3.1 概述概述 与外界绝热与外界绝热 情况下，气体的压缩或膨胀情况下，气体的压缩或膨胀 可以由可以由外界传递机械功外界传递机械功引起，引起，p:气体流经气体流经压气机压气机或或涡轮涡轮 也可以由也可以由气体本身速度变化气体本身速度变化引起，引起，p：流经：流经进气道进气道或或尾喷管尾喷管 静止气体的能量方程静止气体的能量方程 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）2024/7/1428发动机原理发动机原理 1.理想绝热过程理想绝热过程（没有摩擦热产生）2.实际绝热过程实际绝热过程（有摩擦损失产生）1.3.2 理想绝热过程理想绝热过程 p 气体能量方程气体能量方程 理想绝热方程理想绝热方程2024/7/1429发动机原理发动机原理 空气空气空气空气 k=k=1.4 1.4 燃气燃气燃气燃气 k=1.33k=1.33理想绝热过程中理想绝热过程中理想绝热过程中理想绝热过程中气体参数气体参数气体参数气体参数P,T,VP,T,V之间的关系之间的关系之间的关系之间的关系 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）气体理想绝热方程气体理想绝热方程1.3.2 理想绝热过程理想绝热过程 p 用相对压力求解状态参数用相对压力求解状态参数 选定（选定（P0,T0）为基准气体状态，）为基准气体状态，2024/7/1430发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）不同成分气体理想绝热过程不同成分气体理想绝热过程的相对压力的相对压力 与温度的关系曲与温度的关系曲线如书上线如书上P8,图图1.1，可以根据可以根据图表求得所需参数。图表求得所需参数。1.3.3 理想绝热功理想绝热功 1.静止气体静止气体 理想绝热过程能量方程：理想绝热过程能量方程：2024/7/1431发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）积分积分静止气体理想绝热功表达式静止气体理想绝热功表达式1.3.3 理想绝热功理想绝热功 2.流动气体流动气体 理想绝热过程能量方程理想绝热过程能量方程 2024/7/1432发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）积分积分流动气体理想绝热功表达式流动气体理想绝热功表达式气流进出口速度相同气流进出口速度相同w=01.3.4 实际绝热（压缩或膨胀）过程实际绝热（压缩或膨胀）过程 有摩擦损失有摩擦损失，摩擦热，摩擦热 qf 摩擦损失使一部分机械功转变为摩擦热加入到气体中去。摩擦损失使一部分机械功转变为摩擦热加入到气体中去。这样的过程称为这样的过程称为多变过程。多变过程。p 静止气体能量方程为静止气体能量方程为2024/7/1433发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.多变方程多变方程 n多变指数，一个多变指数，一个n代表一个确定的热力过程。代表一个确定的热力过程。定压过程定压过程 n=0 定温过程定温过程 n=1 定容过程定容过程 理想绝热过程理想绝热过程 n=k2.实际绝热过程中气体参数实际绝热过程中气体参数P,T,V之间的关系之间的关系 2024/7/1434发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.4 实际绝热（压缩或膨胀）过程实际绝热（压缩或膨胀）过程（1）实际绝热）实际绝热压缩压缩过程，过程，,为正值，为正值，符号相同均为正值。符号相同均为正值。摩擦损失越大，摩擦损失越大，越大，越大，随之增大，因此，随之增大，因此，总是大于总是大于 。（2）实际绝热）实际绝热压缩压缩过程，过程，为正值，为正值，为负值，为负值，符号相反。符号相反。系数系数 ，摩擦损失越大，摩擦损失越大 ，越大，越大，随之减小，因此随之减小，因此，总是小于总是小于 。3.实际绝热过程中多变指数实际绝热过程中多变指数n与摩擦损失之间的关系与摩擦损失之间的关系 2024/7/1435发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.4 实际绝热（压缩或膨胀）过程实际绝热（压缩或膨胀）过程，3.实际绝热过程中多变指数实际绝热过程中多变指数n与摩擦损失之间的关系与摩擦损失之间的关系 2024/7/1436发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.4 实际绝热（压缩或膨胀）过程实际绝热（压缩或膨胀）过程 实际绝热实际绝热压缩压缩过程中，多变指数过程中，多变指数 总是总是大大于理想绝于理想绝热指数热指数 ，两者差别越大，表示摩擦损失越大；，两者差别越大，表示摩擦损失越大；实际绝热实际绝热膨胀膨胀过程中，多变指数过程中，多变指数 总是总是小小于理想绝于理想绝热指数热指数 ，两者差别越大，表示摩擦损失越大；，两者差别越大，表示摩擦损失越大；发动机原理发动机原理 2024/7/141.静止气体静止气体 气体与外界传递的机械功气体与外界传递的机械功 用于压缩气体的功或气体膨胀所做的功用于压缩气体的功或气体膨胀所做的功 37 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.5 实际绝热功实际绝热功 积分积分积分积分式式1.3.231.3.23式式1.3.261.3.261.静止气体静止气体 比较上页的两个公式，可得比较上页的两个公式，可得：2024/7/1438发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.5 实际绝热功实际绝热功 实际绝热实际绝热压缩压缩过程中（过程中（），外界传递给气体的机），外界传递给气体的机械功械功 大于实际用于压缩气体的功大于实际用于压缩气体的功 。实际绝热实际绝热膨胀膨胀过程中（过程中（），外界传递给气体的机），外界传递给气体的机械功械功 小于于实际膨胀所做的功小于于实际膨胀所做的功 。2.流动气体流动气体 气体流经压气机或涡轮时，实际绝热流动能量方程为气体流经压气机或涡轮时，实际绝热流动能量方程为39 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.5 实际绝热功实际绝热功 积分积分气流进出口速度相同气流进出口速度相同w=0式式1.3.291.3.292024/7/14发动机原理发动机原理 2.流动气体流动气体 流经压气机时实际用于压缩气体的功流经压气机时实际用于压缩气体的功 或或 流经涡轮时实际膨胀所做的功流经涡轮时实际膨胀所做的功 40 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.5 实际绝热功实际绝热功 积分积分式式1.3.321.3.322024/7/14发动机原理发动机原理 1.静止气体静止气体 比较式比较式1.3.29和式和式1.3.32，可得，可得 实际绝热流动的气体实际绝热流动的气体：2024/7/1441发动机原理发动机原理 1.3 气体绝热过程（压缩或膨胀）气体绝热过程（压缩或膨胀）1.3.5 实际绝热功实际绝热功 流经流经压气机压气机时（时（），外界传递给气体的机械功），外界传递给气体的机械功 大大于实际用于压缩气体的功于实际用于压缩气体的功 。流经涡轮时（流经涡轮时（），外界传递给气体的机械功），外界传递给气体的机械功 小小于于实际膨胀所做的功于于实际膨胀所做的功 。2024/7/1442发动机原理发动机原理 1.4 理想绝能流动理想绝能流动1.4.1 概述概述 绝能流动：在流动过程中，气体与外界没有绝能流动：在流动过程中，气体与外界没有能量能量的交换。的交换。在绝能流动的情况下，气体的压缩和膨胀与在绝能流动的情况下，气体的压缩和膨胀与气体的动能气体的动能变变化紧密相关。化紧密相关。绝能流动举例：绝能流动举例：飞机迎面气流的滞止；气体在发动机飞机迎面气流的滞止；气体在发动机进进气道和尾喷管气道和尾喷管中的流动。中的流动。理想绝能流动：不考虑气体流动过程中的摩擦损失。理想绝能流动：不考虑气体流动过程中的摩擦损失。能量方程能量方程：积分积分：2024/7/1443发动机原理发动机原理 1.4 理想绝能流动理想绝能流动1.4.2 气体的滞止参数（总参数）和静参数气体的滞止参数（总参数）和静参数 静参数静参数 定义：气体静参数是气体定义：气体静参数是气体实际存在的实际存在的状态参数，对于任状态参数，对于任何其他的运动坐标系，气体的静参数总保持不变；何其他的运动坐标系，气体的静参数总保持不变；滞止参数滞止参数 定义：定义：当气流中的某点的速度按照一定的过程（绝能，当气流中的某点的速度按照一定的过程（绝能，绝能等熵）滞止到零时，此时的气流参数为该点的滞止参绝能等熵）滞止到零时，此时的气流参数为该点的滞止参数，也成为总参数，对应的状态为滞止状态，用数，也成为总参数，对应的状态为滞止状态，用 表示。表示。2024/7/1444发动机原理发动机原理 补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）拟解决以下问题：拟解决以下问题：1.为什么要设置滞止参数为什么要设置滞止参数？2.滞止参数如何计算？滞止参数如何计算？3.滞止参数的物理含义滞止参数的物理含义？1.4 理想绝能流动理想绝能流动2024/7/1445发动机原理发动机原理 补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）1.为什么要设置滞止参数为什么要设置滞止参数？便于气动计算便于气动计算 容易测量容易测量 如何理解如何理解 便于气动计算：便于气动计算：2024/7/14发动机原理发动机原理 46如何理解容易测量如何理解容易测量：补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/1447发动机原理发动机原理 2.滞止参数如何计算？滞止参数如何计算？（1）滞止温度和滞止焓）滞止温度和滞止焓 理想绝能条件下能量方程理想绝能条件下能量方程：补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/1448发动机原理发动机原理 2.滞止参数如何计算？滞止参数如何计算？（2）滞止压力和滞止密度）滞止压力和滞止密度 气流滞止过程为等熵绝热过程，即理想绝热过程，所以有：气流滞止过程为等熵绝热过程，即理想绝热过程，所以有：补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/1449发动机原理发动机原理 3.滞止参数的物理含义滞止参数的物理含义 及变化？及变化？（1）滞止焓）滞止焓 和滞止温度和滞止温度根据流经某机械的能量方程根据流经某机械的能量方程:总焓的能量方程，表明气流和外界交换热量和功的结果，使总焓的能量方程，表明气流和外界交换热量和功的结果，使气体的总焓（总温）发生了变化；气体的总焓（总温）发生了变化；当气体做绝能流动时，当气体做绝能流动时，不考虑气体有，不考虑气体有没有摩擦损失，其总焓和总温都是不变的。没有摩擦损失，其总焓和总温都是不变的。补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/1450发动机原理发动机原理 3.滞止参数的物理含义滞止参数的物理含义 及变化？及变化？（2）滞止压力）滞止压力 为说明总压的物理意义，写出气体对外界作机械功二五为说明总压的物理意义，写出气体对外界作机械功二五热交换的能量方程：热交换的能量方程：补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/1451发动机原理发动机原理 3.滞止参数的物理含义滞止参数的物理含义 及变化？及变化？（2）滞止压力）滞止压力若气体若气体 ，即气体的总能量相同，气体膨胀到同样的压力，即气体的总能量相同，气体膨胀到同样的压力 时，则时，则 越大，气体膨胀后作的功越大。越大，气体膨胀后作的功越大。即：即：气体总压大小表征气体做功本领的大小，即气体具有气体总压大小表征气体做功本领的大小，即气体具有的机械能的大小。的机械能的大小。气体对外界做的功气体对外界做的功气体膨胀后具有的动能气体膨胀后具有的动能表征气体的总能量表征气体的总能量补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/14发动机原理发动机原理 52补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/14发动机原理发动机原理 53补充补充1:气流的滞止参数（总参数）气流的滞止参数（总参数）2024/7/1454发动机原理发动机原理 1.4 理想绝能流动理想绝能流动1.4.3 声速和速度系数声速和速度系数 声速是物质介质中微弱扰动的传播速度。声速是物质介质中微弱扰动的传播速度。马赫数马赫数 速度系数速度系数 2024/7/1455发动机原理发动机原理 补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 1.气流的极限速度。气流的极限速度。2.气流的临界参数。气流的临界参数。3.速度系数。速度系数。1.4 理想绝能流动理想绝能流动2024/7/14发动机原理发动机原理 56补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 1.气流的极限速度气流的极限速度2024/7/14发动机原理发动机原理 57补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2024/7/14发动机原理发动机原理 58补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2.临界参数临界参数 2024/7/14发动机原理发动机原理 59补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2024/7/14发动机原理发动机原理 60补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2024/7/14发动机原理发动机原理 61补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2024/7/14发动机原理发动机原理 62补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2024/7/14发动机原理发动机原理 63补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 3.速度系数速度系数 2024/7/14发动机原理发动机原理 64补充补充2 :气流的极限速度和临界参数气流的极限速度和临界参数 2024/7/1465发动机原理发动机原理 1.4 理想绝能流动理想绝能流动1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用 目前常用的气体动力学函数有三组：目前常用的气体动力学函数有三组：(1)气流气流静静参数与参数与总总参数之比的气动函数；参数之比的气动函数；(2)与与流量流量有关的气动函数；有关的气动函数；(3)与与冲力冲力有关的气动函数。（后面介绍）有关的气动函数。（后面介绍）下面分别介绍，并举列说明其应用下面分别介绍，并举列说明其应用 1、气流、气流静参数与总参数静参数与总参数之比的气动函数之比的气动函数 1.4 理想绝能流动理想绝能流动1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/1466发动机原理发动机原理 为为了了画画曲曲线线和和制制表表方方便便，需需把把上上式式中中的的马马赫赫数数 换换成成速速度度系数系数 ，为此，将前式，为此，将前式 代入上列诸式，化成速度系数的函数，并分别以代入上列诸式，化成速度系数的函数，并分别以 ，来表示；来表示；2024/7/1467发动机原理发动机原理 1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用 1、气流、气流静参数与总参数静参数与总参数之比的气动函数之比的气动函数 可得可得2024/7/1468发动机原理发动机原理 1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用 1、气流、气流静参数与总参数静参数与总参数之比的气动函数之比的气动函数 根根据据每每一一个个数数 ，把把 ，、三三个个函函数数的的数数值值计计算算出出来来，列列成成表表格格(见见附附录录)。使使用用时时，根根据据气气流流的的 数数(或或M M数数)，就就可可以以查查出出与与 数数相相的的静静参参数数与与总总参参数数之之比比的的数数值值。以以此此为为基基础础，如如已已知知总总参参数数，就就可可以以求求出出静静参参数数；已知静参数，就可求出总参数。已知静参数，就可求出总参数。显然三个函数显然三个函数 、之间的关系是：之间的关系是：2024/7/1470发动机原理发动机原理 1、气流、气流静参数与总参数静参数与总参数之比的气动函数之比的气动函数 1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用 例例11用用风风速速管管测测量量空空气气流流中中一一点点的的总总压压 ，静压静压 ，用热电偶测得该点气流的总温为，用热电偶测得该点气流的总温为 ,试求该点气流速度试求该点气流速度 。由气动函数查得由气动函数查得 =0.5025=0.5025解：解：气流速度气流速度 1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用 例例22空气在超音速喷管内作等熵绝能流动，已知进口截面上空气在超音速喷管内作等熵绝能流动，已知进口截面上气流的静压为气流的静压为 ，总温，总温 310K310K，速度系数，速度系数 ，出口截面上的静温，出口截面上的静温 =243K=243K，求气流在出口截面上的静压，求气流在出口截面上的静压 和速度系数和速度系数 。解解：因因为为是是等等熵熵绝绝能能流流动动，喷喷管管中中各各截截面面处处空空气气的的总总温温和和总压不变，所以总压不变，所以查表得查表得 查表得查表得 所以所以1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/14发动机原理发动机原理 732.与与流量流量有关的气动函数有关的气动函数 由由流流量量公公式式知知 ，流流管管任任一一截截面面和和临临界界截截面面的的密流密流（即单位面积流量）分别为：（即单位面积流量）分别为：任任一一截截面面单单位位面面积积上上的的流流量量与与临临界界截截面面单单位位面面积积流流量量之之比比，也也就就是是任任一一截截面面的的密密流流与与临临界界截截面面密密流流之之比比，称称为为相相对对密密流流。又叫做无量纲密流。又叫做无量纲密流。相对密流相对密流=1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/14发动机原理发动机原理 742.与与流量流量有关的气动函数有关的气动函数 因因为为临临界界截截面面是是流流管管中中的的最最小小截截面面积积，所所以以临临界界截截面面的的密密度度最最大大，也也就就是是说说，临临界界截截面面的的单单位位面面积积流流量量最最大大。相相对对密流一般小于密流一般小于1 1。它它的的大大小小，可可用用来来说说明明任任一一截截面面的的密密流流与与最最大大密密流流接接近近的的程程度度，即即说说明明该该截截面面的的流流通通能能力力的的大大小小。相相对对密密流流越越接接近近1 1，说明截面流通能力越大。临界截面的相对密流等于，说明截面流通能力越大。临界截面的相对密流等于1 1。相对密流相对密流=1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/14发动机原理发动机原理 752.与与流量流量有关的气动函数有关的气动函数 令令 仅是仅是 数的函数，所数的函数，所以它也是气动函数。以它也是气动函数。1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/14发动机原理发动机原理 762.与与流量流量有关的气动函数有关的气动函数 物物理理意意义义：量量纲纲为为1 1的的密密流流，表表征征每每单单位位面面积积通通过过的的流流量量与临界截面上每单位面积通过的流量之比，与临界截面上每单位面积通过的流量之比，时时，达达到到最最大大值值，即即可可看看出出超超声声速速喷喷管管临临界界截面处的面积最小，流量最大。截面处的面积最小，流量最大。利用利用 计算气体的流量：计算气体的流量：1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/14发动机原理发动机原理 772.与与流量流量有关的气动函数有关的气动函数 空气，空气，m=0.04042；燃气；燃气，m=0.039691.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/14发动机原理发动机原理 782.与与流量流量有关的气动函数有关的气动函数 如果用静压如果用静压 替代总压替代总压 进行计算，则得到：进行计算，则得到：令：令：1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/1480发动机原理发动机原理 这这些些气气动动函函数数都都可可以以通通过过查查气气动动函函数数表表求求得得其其值值，从而进行计算。从而进行计算。1.4.4 气体动力学函数及其应用气体动力学函数及其应用2024/7/1481发动机原理发动机原理 1.4.5 超声速喷管超声速喷管 1.4 理想绝能流动理想绝能流动两种喷管两种喷管收缩喷管的流道截面积是逐收缩喷管的流道截面积是逐渐缩小的，在喷管进出口压渐缩小的，在喷管进出口压强差的作用下，高温气体的强差的作用下，高温气体的内能转变成动能，产生很大内能转变成动能，产生很大的推力。气流速度达到音速的推力。气流速度达到音速后便不能再增大了。后便不能再增大了。拉伐尔喷管即是缩放式喷管，拉伐尔喷管即是缩放式喷管，其流道先缩小再扩大，允许其流道先缩小再扩大，允许气流在喉道处达到音速后进气流在喉道处达到音速后进一步加速成超音速流。一步加速成超音速流。2024/7/1482发动机原理发动机原理 1.4.5 超声速喷管超声速喷管 1.4 理想绝能流动理想绝能流动 气流在管内做加速或减速流动时，除气流在管内做加速或减速流动时，除了在管子进出口端必须保持一定的压力差了在管子进出口端必须保持一定的压力差外，管子的流通面积必须有相应的变化。外，管子的流通面积必须有相应的变化。气体在管内做理想绝能加速流动时，气体在管内做理想绝能加速流动时，管子收缩管子收缩临界状态，管子截面积最小临界状态，管子截面积最小管子扩张管子扩张2024/7/1483发动机原理发动机原理 1.4.5 超声速喷管超声速喷管 1.4 理想绝能流动理想绝能流动讨论讨论：气流速度和气流密度对管道截面面积大小的影响。：气流速度和气流密度对管道截面面积大小的影响。矛盾矛盾：流速增大要求管子通道面积缩小，流速增大要求管子通道面积缩小，气流密度下降要求管子通道面积增大！气流密度下降要求管子通道面积增大！变化较小，变化较小，变化起决定作用，变化起决定作用，对对 影响相当，影响相当，不变，为临界截面。不变，为临界截面。变化较大，变化较大，变化起决定作用，变化起决定作用，1.5.1 摩擦对绝能流动的影响摩擦对绝能流动的影响 摩擦对气流产生阻力，使气流损失一部分机械功，这部分机摩擦对气流产生阻力，使气流损失一部分机械功，这部分机械功又化为摩擦热夹在气流中间。械功又化为摩擦热夹在气流中间。理想绝能流动中，气流总压理想绝能流动中，气流总压 不变，不变，有摩擦的绝能流动，总压有摩擦的绝能流动，总压 不断下降不断下降 总温总温 不变，机械功转化为摩擦热。不变，机械功转化为摩擦热。实际实际 流动中，管壁的附面层存在使得管子的有效流通面积减小。流动中，管壁的附面层存在使得管子的有效流通面积减小。2024/7/1484发动机原理发动机原理 1.5 实际有摩擦的绝能流动实际有摩擦的绝能流动理想绝热过程中，理想绝热过程中，不变，不变，只随只随A变；变；实际绝热过程中，实际绝热过程中，变小，相当于变小，相当于A变小，对于变小，对于 亚音速气流在等截面管道中流动，由于摩擦损失亚音速气流在等截面管道中流动，由于摩擦损失存在，气流加速；存在，气流加速；有摩擦损失的气流在超声速喷管中流动，临界喷有摩擦损失的气流在超声速喷管中流动，临界喷管气流速度达不到声速，要在稍后的位置上。管气流速度达不到声速，要在稍后的位置上。1.5.2 计算用的系数计算用的系数1.总压恢复系数总压恢复系数 ：表示流动中的损失，加速、减速流动表示流动中的损失，加速、减速流动 2.速度损失系数速度损失系数 ：表示流动中的损失，加速流动：表示流动中的损失，加速流动3.面积修正系数面积修正系数 ：附面层的存在使得有效流通面积减小：附面层的存在使得有效流通面积减小2024/7/1485发动机原理发动机原理 1.5 实际有摩擦的绝能流动实际有摩擦的绝能流动喷管出口实际流速喷管出口实际流速喷管出口理想流速喷管出口理想流速有效流通截面积有效流通截面积实际截面积实际截面积1.6.1 附面层定义附面层定义 气体的粘性：气体，温度越高，粘性越大，气体的粘性：气体，温度越高，粘性越大，液体，温度越高，粘性越小。液体，温度越高，粘性越小。气体有粘性，气体沿固体避免流动时，接近固定壁面的气气体有粘性，气体沿固体避免流动时，接近固定壁面的气流在摩擦力的作用下，越近壁面的流层速度越低，直接接流在摩擦力的作用下，越近壁面的流层速度越低，直接接触壁面的那层气体速度为触壁面的那层气体速度为0。固体壁面附近受摩擦力作用而减速了的气流区域固体壁面附近受摩擦力作用而减速了的气流区域称为附面层。称为附面层。p 附面层边界：速度等于外界流速附面层边界：速度等于外界流速99%的地方。的地方。p附面层之内考虑气体粘性和摩擦力，之外可以忽略气附面层之内考虑气体粘性和摩擦力，之外可以忽略气体粘性和摩擦力的影响。体粘性和摩擦力的影响。2024/7/1486发动机原理发动机原理 1.6 附面层附面层1.6.2 层流附面层和紊流附面层层流附面层和紊流附面层 层流附面层层流附面层：气体微团做有规律的分层流动；：气体微团做有规律的分层流动；紊流附面层紊流附面层：气体微团除了随主流方向运动外，还沿法线：气体微团除了随主流方向运动外，还沿法线方向做不规则运动。方向做不规则运动。紊流附面层的边界比层流附面层要紊流附面层的边界比层流附面层要饱满饱满。气流接触壁面，一开始都是层流附面层，附面层厚度很薄，气流接触壁面，一开始都是层流附面层，附面层厚度很薄，随着气流沿壁面的流动，附面层逐渐增厚，到达某一截面随着气流沿壁面的流动，附面层逐渐增厚，到达某一截面时，层流附面层时，层流附面层开始转化开始转化为紊流附面层。为紊流附面层。转变取决于转变取决于相似雷诺数相似雷诺数Re，壁面粗糙度、原始紊流度等，壁面粗糙度、原始紊流度等，2024/7/1487发动机原理发动机原理 1.6 附面层附面层粘性系数粘性系数1.6.3 附面层分离附面层分离 由于粘性的作用，速度逐渐降低，附面层内气流到某一截由于粘性的作用，速度逐渐降低，附面层内气流到某一截面时，附面层内贴近壁面的一部分气体完全停滞下来，甚面时，附面层内贴近壁面的一部分气体完全停滞下来，甚至产生倒流，于是附面层便离开壁面的现象。至产生倒流，于是附面层便离开壁面的现象。附面层外的主流是附面层外的主流是加速运动加速运动，不易分离；不易分离；减速减速运动，附面层内气流遇到前方较高的压力，易产生倒运动，附面层内气流遇到前方较高的压力，易产生倒流，附面层流，附面层容易分离容易分离。层流层流附面层附面层容易分离容易分离，紊流紊流附面层附面层不易分离不易分离。紊流附面层中气体微团做不规则运动，把外层能量传递给内层气紊流附面层中气体微团做不规则运动，把外层能量传递给内层气流，使内层气流不易停滞和倒流。为了防止附面层分离，有时候可以流，使内层气流不易停滞和倒流。为了防止附面层分离，有时候可以创造条件使得层流附面层转化为紊流附面层。创造条件使得层流附面层转化为紊流附面层。2024/7/1488发动机原理发动机原理 1.6 附面层附面层运用运用 ：p 发动机进气道和尾喷管侧壁的受力分析；发动机进气道和尾喷管侧壁的受力分析；p 计算突然扩张流动中的总压损失；计算突然扩张流动中的总压损失；p 激波前后的气体参数等。激波前后的气体参数等。1.7.1 动量方程动量方程 基于牛顿第二定律基于牛顿第二定律 动量定律：动量定律：作用在微元气团上的力与时间的乘积应等于作用在微元气团上的力与时间的乘积应等于这段时间内微元气团动量的变化。这段时间内微元气团动量的变化。2024/7/1489发动机原理发动机原理 1.7 动量守恒定律在气体力学中的运用动量守恒定律在气体力学中的运用动量方程微分形式作用在微气团上的力作用在微气团上的力单位时间通过的微气团的质量单位时间通过的微气团的质量1.7.1 动量方程动量方程 2024/7/1490发动机原理发动机原理 1.7 动量守恒定律在气体力学中的运用动量守恒定律在气体力学中的运用动量方程积分形式动量方程积分形式或或动量方程积分形式动量方程积分形式单位冲力单位冲力 与与 也有一定的关系也有一定的关系2024/7/1491发动机原理发动机原理 1.7 动量守恒定律在气体力学中的运用动量守恒定律在气体力学中的运用1.7.2 运用气体动力学函数计算动量运用气体动力学函数计算动量 用用 求解冲力时，还需要知道气体流量求解冲力时，还需要知道气体流量 为简化计算，引入新的函数为简化计算，引入新的函数2024/7/1492发动机原理发动机原理 1.7 动量守恒定律在气体力学中的运用动量守恒定律在气体力学中的运用1.7.2 运用气体动力学函数计算动量运用气体动力学函数计算动量 2024/7/1493发动机原理发动机原理 1.7 动量守恒定律在气体力学中的运用动量守恒定律在气体力学中的运用1.7.2 运用气体动力学函数计算动量运用气体动力学函数计算动量 冲力公式冲力公式总压总压静压静压分析：分析：，变化较小，当总压不变时，截面上的气变化较小，当总压不变时，截面上的气流冲力受速度的影响较小；流冲力受速度的影响较小；当给定速度系数后，气流的冲力与温度无关；当给定速度系数后，气流的冲力与温度无关；在声速附近，在声速附近，、变化都很缓慢，用其去变化都很缓慢，用其去确定确定 会引起较大误差，最好用会引起较大误差，最好用 或或 。2024/7/1494发动机原理发动机原理 1.8 激波和膨胀波激波和膨胀波 1.8.1 膨胀波膨胀波n超音速气流流过向外折转的壁面，超音速气流流过向外折转的壁面，且当下游为低压区时，都会由于气且当下游为低压区时，都会由于气体膨胀而产生膨胀波。体膨胀而产生膨胀波。n如图所示，由涡轮叶片型面构成通如图所示，由涡轮叶片型面构成通道，在通道的量小截面道，在通道的量小截面AA处处(被被称为喉道称为喉道)达到音速。达到音速。n而出口的压力比较低，在喉道之后而出口的压力比较低，在喉道之后为超音速区，气流通过一系列的膨为超音速区，气流通过一系列的膨胀波后，胀波后，速度增加，温度降低速度增加，温度降低，压力下降。压力下降。2024/7/1495发动机原理发动机原理 1.8 激波和膨胀波激波和膨胀波 1.8.1 膨胀波膨胀波n超音速气流的方向发生折转，气流超音速气流的方向发生折转，气流的折转角越大，气体膨胀得越厉害，的折转角越大，气体膨胀得越厉害，气流参数的变化量也越大。气流参数的变化量也越大。n而气流折转角的大小，则取决于出而气流折转角的大小，则取决于出口的反压，反压越低，则折转角越口的反压，反压越低，则折转角越大。大。n随着反压的提高，膨胀波逐渐消失，随着反压的提高，膨胀波逐渐消失，直至喉道处也达不到音速。直至喉道处也达不到音速。2024/7/1496发动机原理发动机原理 1.8 激波和膨胀波激波和膨胀波 1.8.2 激波激波 n物体在气流中作相对运动，在物体前方的气体受到压缩，物体在气流中作相对运动，在物体前方的气体受到压缩，产生无数道微弱的压缩波，以音速向前方传播。当物体产生无数道微弱的压缩波，以音速向前方传播。当物体相对于气流作超音速运动时，所产生的无数道压缩波就相对于气流作超音速运动时，所产生的无数道压缩波就会集中在一起而形成激波，稳定在物体的前方。会集中在一起而形成激波，稳定在物体的前方。n与船头或桥墩水波类似与船头或桥墩水波类似2024/7/14发动机原理发动机原理 97n如图所示是两个发动机的进气道。所产生的激波与气如图所示是两个发动机的进气道。所产生的激波与气流的方向相垂直，如流的方向相垂直，如图图(a)，为正激波，为正激波，与气流方向的，与气流方向的夹角为锐角，如夹角为锐角，如图图(b)，为斜激波，为斜激波。激波与来流的夹角。激波与来流的夹角b b的大小取决于波前气流的大小取决于波前气流M数和气流折转角数和气流折转角。波前气。波前气流流M数减小，或气流折转角增大，一般会引起激波角数减小，或气流折转角增大，一般会引起激波角增大。当增大。当M数减小到一定程度或气流折转角增大到一数减小到一定程度或气流折转角增大到一定程度时就会出现脱体激波。定程度时就会出现脱体激波。1.8.2 激波激波 2024/7/14发动机原理发动机原理 98超音速气流通过激波，气流的速度突然减小，超音速气流通过激波，气流的速度突然减小，压力和密度突然增大，温度突然升高。压力和密度突然增大，温度突然升高。正激波后气流的速度必定是亚音速，斜激波后正激波后气流的速度必定是亚音速，斜激波后气流的速度仍是超音速。气流的速度仍是超音速。激波强度用激波后气体的压力与激波前气体的激波强度用激波后气体的压力与激波前气体的压力的比值来表示。正激波的强度，只与波前压力的比值来表示。正激波的强度，只与波前气流的气流的M数有关，数有关，M数越大，强度越大，斜激数越大，强度越大，斜激波的强度，则随波前气流波的强度，则随波前气流M数和折转角数和折转角 而变，而变，M数和数和 角越大，强度越大。角越大，强度越大。1.8.2 激波激波 1.8 激波和膨胀波激波和膨胀波 1.9.1 热力学定律概念热力学定律概念 热力学第一定律热力学第一定律 各种能量形式（热能、机械功、位能、动能）可以相互转各种能量形式（热能、机械功、位能、动能）可以相互转变、传递，但不能创造、也不会消失。变、传递，但不能创造、也不会消失。热力学第二定律热力学第二定律 在热动力机械中，工质从热源所得到的热量，不可能全在热动力机械中，工质从热源所得到的热量，不可能全部转变为机械功，而只能将其中一部分