1.5 可压缩性流体一元稳定流动基本理论 1.5.1 绝热流动的全能量方程及其应用 l 1.5.1.1 全能量方程 为了导出全能(量)方程,首先研究气流流管的运动,如图所示,取微元流管的轴线s与x轴重合,则分速 度 vy=0,vz=0,vs=vx=v ,又 单位质量力以 X=Ws 表示。 由欧拉运动微分方程式, 可写出一元流动的欧拉运动 微分方程为: 对于稳定流动,上式可写成: 因气体体积密度很小,在气体动力学中忽略质量力,则上式可写成: 或 (1) 上式确定了压力、密度(或重度)及速度之间的函数关系。它是欧拉导出的,故称为欧拉运动微分方程,也称为微分形式的伯努利方程。将式(1)积分,则得: (常数) (2) 对于不可压缩流体, 为定值,则(2)式为: (3) (3)式说明,不可压缩流体沿流程各个断面上,单位质量流体的压力能与动能之和均相等。同时表明,不可压缩流体在不计位能时,只有压力能和动能两种能量。 对于压缩性流体,可根据气体状态变化过程,来确定 与 之间的函数关系。对于绝热过程, 与 之间服从函数关系: 或 (4) 将此函数关系代入积分项,则得 所以式(2)可写成 (常数) 此式