高速气流的速度发生变化时,除压强和密度变化外,温度和热量也同时发生变化。对于绝热的流动过程,可以根据热力学第一定律和动量定理推导出温度
T、压强
P和密度
ρ随气流马赫数M的变化关系。如果以气流速度为零时的总参数
T0、
P0和
ρ0为参考,则可推导出比热为
常数的完全气体的等熵流动;这些关系可用图1 的曲线表示。因为凡绝热又等熵的流动过程,总温
T0、总压
P0和总密度
ρ0都是不变的,因而随着速度的增加,压强、密度和温度都减小。但随着压强的减小,气流速度的增加却有一极限,即最大气流速度。对于空气,它只是临界音速(即气流速度与当地音速相等的截面处的音速)倍。当速度增加到极限值时,气流膨胀到密度为零的真空状态。一维管流中也可能存在摩擦或激波,这时熵值在通过激波时有所增加,总压下降。因此气流通过激波之后,总参数也相应有所改变。 高速一维管流