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。