恢復溫度

恢復溫度是指氣流在絕熱的固體表面上被滯止到零速度時的溫度。

基本介紹

• 中文名：恢復溫度
• 外文名：recovery temperature
• 位置：絕熱的固體表面上
• 領域：氣體動力學
• 參數：馬赫數和比熱容比

正文

氣流在絕熱的固體表面上被滯止到零速度時的溫度。恢復溫度是高速氣流對流換熱和氣體動力學中的重要參數。
氣流原始溫度（靜溫）與由動能v^2/2折算成的溫升（動溫）之和稱為總溫T0，即

式中、Μɑ、γ=分別為氣流的來流速度、馬赫數和比熱容比。

在繞流物體的前駐點S處(見圖)，作定常運動的氣流被定熵地壓縮滯止,使溫度上升到總溫的水平，這時的溫度稱為滯止溫度。

在被繞流物體的表面邊界層內(見邊界層理論)，氣流因粘性摩擦而滯止時，一方面摩擦熱使當地氣體溫度升高;同時,這個溫升引起的溫度梯度又使熱量導出。因此，氣體在滯止後，原來的動能通常不能全部轉化成當地氣溫的升高，即當地氣溫實際上只能達到恢復溫度Tr，它稍低於總溫T0，其值為

式中r為溫度恢復係數,它標誌實際轉化為氣體溫升的動能的分額。實驗表明，對於普朗特數Pr接近於 1的氣體，可近似地認為：層流時r=Pr1/2，湍流時r=Pr1/3。

在低速流動中，或都接近於，一般不必引入恢復溫度的概念。高速氣流中，動能很大（例如當空氣流動的馬赫數達到0.75時，總溫高出靜溫約10%），即使氣流溫度與實際壁溫相同，甚至於比還低,只要高於,壁面不但不被冷卻,而且還被加熱。這時環繞壁面的氣流溫度是，而不是，所以高速流動時確定熱流方向的將是溫度差-,而不再是低速流動時的-，這就是所謂氣動力加熱問題。