流体力学

可压缩流动模拟器

流体力学中专注于可压缩流动的相关计算条件、方程式和设计判断对比的模拟器集合。

12 个模拟器

相邻类别

热工程 化学·反应工程 环境·水处理 振动·动力学

工具列表

喘振流 模拟器 — 收敛喷嘴的临界条件和质量流量
Choked Flow Simulator — Critical Conditions and Mass Flow Rate in a Converging Nozzle
可压缩流
喘振流模拟器从上游全压 P_0、全温度 T_0、喉部面积 A*、背压 P_b 出发，实时计算收敛喷嘴的临界压力比、最大质量流量、喉部音速，并可视化喘振状态，是可压缩流的教育工具。
喘振流收敛喷嘴临界压力比质量流量
等熵流的面积比和马赫数模拟器
Compressible Nozzle Area Mach Simulator
可压缩流
等熵流的面积比和马赫数模拟器能够在改变流量、压力损失、流动裕度前提条件时，比较设计余裕如何变化。
范诺流 模拟器 — 有摩擦的可压缩管道流
Fanno Flow Simulator — Compressible Duct Flow with Friction
可压缩流
输入入口马赫数 M1、比热比 γ、达西摩擦系数 f、L/D 后，可实时计算绝热摩擦管道流的出口马赫数 M2、温度比、压力比、最大长度 4fL*/D。通过范诺线图可视化亚音速加速和超音速减速的行为。
范诺流Fanno flow有摩擦可压缩流管道流
气体动力学 模拟器
Gas Dynamics
可压缩流
为了初期流量、压力损失和流动裕度的检查，可在同一屏幕上读取代表工况与主要指标的关系。
气体动力学马赫数激波范诺流
射流冲击力模拟器
Jet Impact Force Simulator
可压缩流
利用动量守恒律计算喷嘴喷出的射流冲击平板或曲面叶片时的冲击力。改变喷嘴直径、射流速度、流体密度和接触面，可实时求得冲击力、流量、质量流量和动能流量的免费模拟器。
射流冲击力动量守恒佩尔顿水轮机
马赫数·可压缩流动计算器
Mach Number Calc
可压缩流
从马赫数即时计算等熵关系（T/T₀、P/P₀、A/A*）和垂直激波特性。支持亚音速、跨音速、超音速、极超音速模式。是流体力学、航空航天工程、CAE 学习的最佳交互式工具。
马赫数可压缩流激波等熵
垂直激波关系式 模拟器 — 可压缩流
Normal Shock Relations Simulator — Compressible Flow
可压缩流
垂直激波关系式模拟器从上游马赫数 M_1、比热比 γ、上游静温 T_1、上游静压 P_1 出发，用兰金-雨贡尼奥关系式实时计算下游的 M_2、P_2/P_1、T_2/T_1、密度比 ρ_2/ρ_1。是可压缩流不连续的直观教育工具。
垂直激波兰金·雨贡尼奥可压缩流马赫数
收缩扩张喷嘴（拉瓦尔喷嘴）设计计算器
Nozzle Design
可压缩流
收缩扩张喷嘴（拉瓦尔喷嘴）设计计算器以流量、压力损失和流动裕度为轴，短期追踪当前值和变化趋势的页面。
拉瓦尔喷嘴收敛扩散喷嘴马赫数超音速
等熵喷嘴流 计算器
Nozzle Flow
可压缩流
等熵喷嘴流计算器以流量、压力损失和流动裕度为轴，短期追踪当前值和变化趋势的页面。
马赫喷嘴可压缩
斜激波 模拟器 — θ-β-M 关系
Oblique Shock Wave Simulator — θ-β-M Relation
可压缩流
斜激波模拟器从上游马赫数 M_1、激波角 β、比热比 γ、上游静压 P_1 出发，通过 θ-β-M 关系实时计算流向偏转角 θ、下游马赫数 M_2、下游静压 P_2、法向分量 M_1n。是楔型周围斜激波和弱解、强解分支的直观教育工具。
斜激波θ-β-M关系可压缩流马赫数
普朗特-迈耶膨胀 模拟器 — 可压缩流
Prandtl-Meyer Expansion Simulator — Compressible Flow
可压缩流
普朗特-迈耶膨胀模拟器从上游马赫数 M_1、下游马赫数 M_2、比热比 γ、上游静压 P_1 出发，用等熵关系式实时计算和可视化流向偏转角 θ、ν 函数、下游静压和温度比。
普朗特·迈耶膨胀膨胀扇可压缩流等熵流
激波管模拟器
Shock Tube
可压缩流
激波管模拟器实时计算和可视化一维黎曼问题的精确解。可直观分析激波、接触不连续和稀疏波的行为。从索德激波管到强激波、爆风波，简化可压缩流体模拟。
激波黎曼问题可压缩流

使用指南

  1. 在初始条件选项卡中设置气体类型（空气、氮气等）、上游马赫数（Ma=0.3~5.0）、温度（T0=288K）、压力（P0=101.325kPa）
  2. 输入喷嘴形状或管道直径、流路长度，在边界条件中指定壁面粗糙度或喉部位置
  3. 调整激波发生条件的参数后，执行模拟以可视化压力系数分布、马赫数场、激波位置

具体计算示例

高速公路隧道通风管（直径0.8m、长度50m）中 Ma=0.6 的可压缩流计算。从上游温度 300K、压力 101.3kPa 开始，追踪马赫数变化引起的密度降低。在管道出口，摩擦损失使下游压力降至 95.2kPa，马赫数加速至 0.68。超音速喷嘴（喉部直径 20mm）在设计马赫数 Ma=2.5 时，膨胀波角度为 38.3 度，可准确预测激波后的马赫数下降。

实务中的注意事项