五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】比声音还快(一)(完) -- 晨枫

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家园 非常喜欢这贴,谢谢。讨论一个小问题,请-----

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外链图片需谨慎,可能会被源头改

这张图的解释说:"超音速飞行时,激波后的空气压力和温度急剧下降,导致水汽冷凝,形成雾化现象" 。这是不对的。

实际上是,激波后的空气压强和温度(还有空气密度)均急剧上升,而不是下降。例如:如果正激波前的马赫数是2.0,则激波后的温度比激波前增加约1.7倍,空气密度增加约2.6倍,空气压强增加约4.5倍。密度(rho)增加,温度(T)也增加,而P=Rho*R*T(R为gas constant),所以,压强P增加的幅度更大。

那么为什么温度增高了,水气反而凝结了呢?看您这贴之前我没想过,手头上的技术书籍又都在办公室,所以我大胆做一些猜测。水的沸点随空气压强的升高而升高,激波后的压强升高的幅度比温度升高的幅度要大得多,所以水的沸点应该升高了很多,而温度的升高又不足以平衡压强的升高,空气中水分的温度就低于沸点了,故而凝结。可能还有一个原因,就是由于压强、密度和温度的变化,水气在空气中达到饱和的比例减小了,故而使部分水气液化。

以上是我的推测,错了的话我回来谢罪。呵呵。

图中的飞机看起来应该处于跨音速状态,因为激波相对于飞行方向的角度基本是垂直的(略有倾斜)。激波前的马赫数估计不超过1.4。如是,那么温度升高1.25倍,密度1.67倍,压强2.12倍。

这里是一个normal shock wave calculator,please enjoy :)

http://www.engineering.com/content/community/library/calculators/normal_flowrelations/normal_flow.jsp

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