可压缩流动计算器 返回 · EN · ZH
Compressible Flow

可压缩流动与马赫数关系计算器

实时计算等熵流动关系式 · 正激波 · 斜激波。调节M和γ,在P/P₀、T/T₀、ρ/ρ₀、A/A*曲线上标记当前工作点。

参数设置
马赫数 M₁ 2.00
M=1:声速   M>1:超声速
比热比 γ 1.40
空气:1.40 · 氦气:1.67 · CO₂:1.30
预设
P/P₀
T/T₀
ρ/ρ₀
A/A*
等熵流动关系式 vs 马赫数

理论公式

等熵流动关系:

$$\frac{T_0}{T}=1+\frac{\gamma-1}{2}M^2$$ $$\frac{P_0}{P}=\left(1+\frac{\gamma-1}{2}M^2\right)^{\!\gamma/(\gamma-1)}$$ $$\frac{A}{A^*}=\frac{1}{M}\left[\frac{2}{\gamma+1}\left(1+\frac{\gamma-1}{2}M^2\right)\right]^{\!(\gamma+1)/[2(\gamma-1)]}$$

正激波(Rankine-Hugoniot):

$$M_2=\sqrt{\frac{M_1^2(\gamma-1)+2}{2\gamma M_1^2-(\gamma-1)}}$$ $$\frac{P_2}{P_1}=\frac{2\gamma M_1^2-(\gamma-1)}{\gamma+1}$$
CFD/设计应用: 利用等熵关系配置OpenFOAM sonicFoam/Fluent密度基求解器的入口边界条件 · 使用A/A*确定喷管收缩-扩张段截面积 · 估算钝头体再入飞行器前方弓形激波结构 · 从压力测量反算风洞马赫数。