气体动力学
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可压缩流动

气体动力学·可压缩流计算工具

通过马赫数和比热比实时计算等熵流、正激波、瑞利流、范诺流的全部参数。适用于喷管设计、超音速风洞和火箭推进分析。

流动参数
马赫数 M 2.00
亚音速 M<1 / 超音速 M>1
比热比 γ 1.40
空气=1.40 / He=1.67 / CO₂=1.30
滞止温度 T₀ 300 K
滞止压力 p₀ 101.3 kPa
显示模式
马赫数 vs 压力·温度比
喷管面积比 A/A*

可压缩流基本方程

等熵关系式:

$$\frac{T_0}{T} = 1 + \frac{\gamma-1}{2}M^2$$ $$\frac{p_0}{p} = \left(1 + \frac{\gamma-1}{2}M^2\right)^{\gamma/(\gamma-1)}$$ $$\frac{A}{A^*} = \frac{1}{M}\left[\frac{2}{\gamma+1}\left(1+\frac{\gamma-1}{2}M^2\right)\right]^{(\gamma+1)/(2(\gamma-1))}$$

正激波(Rankine-Hugoniot):

$$M_2^2 = \frac{M_1^2(\gamma-1)+2}{2\gamma M_1^2 - (\gamma-1)}$$ $$\frac{p_2}{p_1} = \frac{2\gamma M_1^2-(\gamma-1)}{\gamma+1}$$
CFD联动: 上述解析解用于验证(V&V)OpenFOAM、Fluent等CFD求解器的计算结果。超音速喷管、激波管和航空发动机进气道分析中,必须与解析解进行比较。范诺流和瑞利流用于管道摩擦损失和燃烧加热的一维估算。