Главная > Гидродинамика: Методы, факты, подобие
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

§ 14. Термодинамика невязких жидкостей

Для того чтобы объяснить явление ударной волны, необходимо привлечь некоторые важные термодинамические понятия; одних механических концепций для этого недостаточно. Так, например, необходимо рассматривать внутреннюю энергию жидкости даже тогда, когда ее можно исключить из окончательных уравнений, как в случае адиабатического течения. Эта величина входит в закон сохранения энергии согласно формуле

Здесь есть дифференциал работы при отсутствии внешних сил.

Совершенный газ можно определить посредством уравнений Эйлера, термодинамического уравнения состояния где

газовая постоянная, и формулы для внутренней энергии где еще одна постоянная (удельная теплоемкость при постоянном объеме).

Для изотермического течения и из соотношения следует формула (3а) при В случае адиабатического течения предполагается, что теплота переносится только посредством конвекции (нет ни теплопроводности, ни излучения); при этом имеем в формуле (21). Для единичной массы так что имеем тогда и Тогда формула (21) дает в результате уравнение

Полагая получаем соотношение из которого следует «политропное» уравнение состояния (За)

Совершенную жидкость можно определить посредством уравнений Эйлера и условия несжимаемости (уравнение (36)).

Уравнения Рэнкина — Гюгонио.

Используя законы сохранения массы, количества движения и энергии, можно также найти соотношение между значениями давления, плотности и температуры перед ударной волной и значениями тех же величин за ударной волной. Например, для совершенного газа эти величины зависят только от одного параметра — отношения давлений или интенсивности скачка Тогда получим ([10], стр. 30) следующие равенства:

Парадокс обратимости, в силу которого можно было бы поменять местами индексы 1 и 2 в предшествующих формулах и принять можно избежать, если привлечь второе начало термодинамики. (В § 13 принцип, согласно которому более плотные части баротропиых течений нагоняют менее плотные, приводит к такому же заключению. Это следует из неравенства которое в свою очередь следует из положительности величин в силу физических соображений.)

Соотношения для косых ударных волн можно легко вывести из соотношений для нормальных скачков уплотнения, используя подвижные оси (§ 67),

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru