04011《气体动力学基础》结束考试 A卷

04011班《气体动力学基础》结束考试

一、填空（25分，每空1分）

1.“一维定常流”中的“一维”是指；“定常流”是指。

2.连续方程式可以写成，它说明。

3.在理想绝能情况下，伯努利方程可以写成，对于气体在扩散管中的减速流动，伯努利方程方程可以改写成，方程说明的能量转换关系是。

4. 一维定常流的焓方程的一般形式是。气体流过发动机的压气机时，焓方程可以改写成，方程说明的意义是

；若用滞止参数表示气体流过压气机时的焓方程，该方程为

5.滞止压力（总压）是时候的气体压力。气体流过发动机的喷管时，若考虑摩擦损失,总压是的。

6.气体的速度系数(λ)的定义是指，当M数＜1时, λ 1。当M数趋于无穷大时，λ等于。

7. 气流的临界流动状态是指；收敛管的临界截面一般出现在位置，拉瓦尔管的临界截面一般出现在位置。

8.超音速气流经过激波后，气流总压是的，气流静压是的。

9.要使超音速气流加速，必须采用管道，这是因为随着气流速度的增加，单位面积流量的缘故。

10.在拉伐（瓦）尔管的出口产生了膨胀波，这时拉伐（瓦）尔管是处于工作状态；若这种状态发生在发动机的喷管上，会使发动机的性能。

二、判断（10分，每题1分）

1.超音速气流经过正激波后，可能是亚音速气流，也可能是超音速气流。（）

2.要在拉瓦尔管出口得到指定M数的超音速气流，只须有一定的面积比。（）

3.气流的总温在绝能流动中始终保持不变。（）

4.速度系数λ=1时，流量函数q(λ)=1. （）

5.当收敛处于亚临界工作状态时，若进口总压P0*增大，其它因素不变，则气体流

量随P0*成正比地增大。（）

6.不论在亚音速气流中，还是在超音速气流中，弱扰动总可以波及整个流场。

（）

7.在理想绝能流动中，当气流速度增加时，其压力、音速一定减小。（）

8.气体流过发动机的燃烧室时，总压是减小的。（）

9.超音速气流减速，一般都是通过激波。（）

10.气流转折角一定，随激波前马赫数增加，激波角增大。（）

三、选择（10分，每题2分）

1. 关于气体的焓，下列说法不正确的是（）。

A．焓是温度的函数

B．焓是流动气体的内能

C．焓是内能与流动功之和

D．焓就是流动功

2.一般来讲，气流中某一点的总温比静温大，其比值仅取决于（）。

A．气流速度

B．气流音速

C．气流M数

D．气体流量

3.气体的温度变化，会引起气体的压缩性和音速发生变化，当气体的温度升高时，使气体的（）。

A．压缩性与音速都增大

B．压缩性与音速都减小

C．压缩性增大，音速减小

D．压缩性减小，音速增大

4. 亚音速气流在收敛管内作绝能加速流动时，T*与T的变化情况是（）。

A．T*与T都不变

B．T*与T都减小

C．T*不变，T减小

D．T*减小，T不变

5.理想绝能条件下，收敛管的出口气流速度的影响因素有（）。

A．气流总温、进出口压力比

B．气流总温、进出口压力比和出口截面积

C．气流总温、前后压力比

D．气流总温、前后压力比和出口截面积

四、完成下列图形（15分，每题5分）

1.画出拉伐（瓦）尔管示意图，并在图下画出沿流程方向（含出口以后）气体压力的变化规律曲线（在其出口产生了膨胀波）。

2. 画出气体流过发动机的收敛喷管时，其流量随管后压力的变化规律曲线。

3.画出亚音速气流理想绝能的流过扩散管时，沿流程方向气流速度、气体压力、气体温度、气流M数和气流总温的变化规律曲线。

五、分析计算题（40分，每题20分）

1.写出伯努利方程式的一般形式，说明方程中各项符号的意义；并分别写出气体流过发动机的压气机、涡轮、喷管时的伯努利方程式，说明这些机件内的能量转换关系。

2.某发动机在飞机起飞前,喷管内气流总压为p*=2.461×105牛/米2，总温为T1*，此时大气压力为p0=0.981×105牛/米2。（燃气的临界压力比为1.85）

(1) 为使气体在管道内完全膨胀，应该采用何种形式的喷管？

(2) 当采用收敛喷管时，出口截面的速度V e为多少(写出最简计算公式)?

(3) 当采用拉瓦尔喷管且是完全膨胀时，出口截面的速度系数λe=1.20，这时喷气速度比采用收敛喷管大百分之多少?

04011班《气体动力学基础》结束考试

答案

一、 填空（25分，每空1分）

1．气体的流动参数是一个空间坐标的函数 空间某点的流动参数不随时间而改变

2．常数=V A ρ 定常流的条件下，流过各截面的气体流量相等

3．

02212122=+-⎰p p vdp V V ⎰=-21

2

2

221p p vdp V V 气体动能的减小，全部用来提高气体的压力

4．1221222i i V V l q -+-=

±±外 122

1222

i i V V l -+-= 外界对气体所作的功，用来提高气体的动能和焓 **

-=12i i l

5．理想绝能条件下，将气流速度滞止到零 减小 6．气流速度与临界音速的比值 小于 常数 7．M=1的流动 出口（最小）截面 最小截面 8．减小 升高 9．拉瓦尔管 减小 10．不完全膨胀 下降 二、判断（10分，每题1分）

1．× 2．× 3．∨ 4．∨ 5．× 6．× 7．∨ 8．∨ 9．∨ 10．×

三、选择（10分，每题2分）

1．D 2．C 3．D 4．C 5．A 四、完成下列图形（15分，每题5分）