可壓縮空氣動力學（雙語）

課程大綱

01

可壓縮流動：一些預備知識

掌握必備的熱力學基礎知識：包括完全氣體、內能、焓、熵等基本概念，熱力學第一定律、熱力學第二定律以及等熵關係式。掌握氣體的壓縮性定義、無粘可壓縮流動的控制方程、以及總參數概念，並定性了解有激波可壓縮流動的基本特徵。（對應參考教材第七章）

課時

第1課 7.1 可壓縮空氣動力學導論

第2課 7.2 熱力學簡要複習(1)

第3課 7.2 熱力學簡要複習(2)

第4課 7.3 壓縮性的定義；7.4 無黏可壓縮流動的控制方程

第5課 7.5 總參數(滯止參數)的定義

第6課 7.6 有激波可壓縮流動的定性了解

02

正激波及有關問題

深刻理解並掌握馬赫數的概念和重要意義、聲速的概念與定義、正激波基本關係式、定常無粘流動的能量方程的各種表達形式；掌握通過正激波的氣動特性計算公式；熟練套用等熵流動函式表和正激波性質函式表。掌握總壓、總溫等滯止參數的計算方法。了解高超聲速飛行器必須採用超燃發動機的原因。（對應參考教材第八章）

課時

第7課 8.1 引言；8.2 正激波方程

第8課 8.3 聲速

第9課 8.4 能量方程的特殊形式

第10課 8.5 何時流動是可壓縮的

第11課 8.6 正激波特性的計算

第12課 8.7 可壓縮流動中速度的測量

03

斜激波與膨脹波

深刻理解並掌握馬赫波的定義與物理概念、斜激波關係式、膨脹波關係式，熟練掌握等熵流函式表和正激波函式表的套用，掌握通過斜激波/膨脹波後流動參數的定量計算問題，了解激波膨脹波干擾與反射的規律和脫體激波的定性特徵及粘性引起的激波-邊界層干擾影響。了解高超聲速超燃發動機的基本原理。（對應參考教材第九章）

課時

第13課 9.1 引言

第14課 9.2 斜激波關係式(1)

第15課 9.2 斜激波關係式(2)

第16課 9.3 流過尖楔和圓錐的超聲速流；9.5 脫體激波

第17課 9.4 激波干擾與反射

第18課 9.6 普朗特-梅耶膨脹波(1)

第19課 9.6 普朗特-梅耶膨脹波(2)

第20課 9.7 激波-膨脹波理論及其對超聲速翼型的套用(1)

第21課 9.7 激波-膨脹波理論及其對超聲速翼型的套用(2)

04

通過噴管、擴壓器和風洞的可壓縮流動

深刻理解並掌握準一維流動的控制方程，面積—速度關係式，面積—馬赫數關係式等。理解噴管及擴壓器內的流動原理和超聲速風洞的布局原理。掌握聲速喉道的概念與定義。掌握噴管內等熵流動的求解方法和最大質量流量的計算公式。了解粘性對噴管內流動的定性影響。（對應參考教材第十章）