第一章流体力学的基本知识 本章介绍流体力学的一些基本橛念和气体运动的基本方程式。这些方程式在涡轮增压 器中得到广泛应用。它们建立了涡轮增压器通流部分各截面上气流参数(如速度、压力 温度和比重等)的相互关系式,用以研究和计算气体与叶片间的能量交换,以及气体在流 动过程中的能量形式相互转换情况。 气体在涡轮增压器中的流动具有复杂的空间特性,是粘性可压缩流体的元流动,而 且流动是不稳定的、即涡轮增压器通流部分各点的气流参数随时间而变化。对于粘性可压 缩流体的三元不稳定流动,把涡轮增压器通流部分各截上气流参数相互联系起来的基木 方程,不仅是很复杂的,而且对工程计算往往也是不方便的。因此,在实际应用中,常常 简化流动现象,作如下假定 将气体在涡轮增压器中的流动当作稳定流动,即认为涡轮增压器通流部分各点的 气流参数不随时间而变化。对于由涡轮和压气机的叶片数目有限和其他因素所引起的脉 现象,通常不予考虑。这不会导致过大的计算误差,因为涡轮增压器中气流的脉动通常具 有很高的频率和很小的振幅 2.认为涡轮增压器通流部分任一横截面上各点的气流参数都相同,并等于它们的平 均值。 因此,本章主要涉及一元的稳定流动,且一般忽略由于气体粘性引起的摩擦力的 影响。 §1-1流体的主要物理特性 流体有气体和液体两种。流体在很小的外力作用下,就能使其形状发生改变,并且在 外力解除后,也不再恢复其原形。流体只能承受压力,而几乎不能承受任何拉力。气体和 液体还有不同的性质。液体的体积随压力和温度变化很小,例如对水施加的压力从1个大 气压增至100个大气压时,其体积只改变原体积的0.5%。因此,一般把液体视为不可压 缩的流体。气体的体积则随压力和温度的变化而发生显著的改变。因此,气体是容易压缩 的,称为可压缩流体。但在某些情况下,气体的体积变化很小,例如气体运动速度不大时 就是这样。这时也可忽略其压缩性,把气体作为不可压缩流体处理。 流体是具有重量的。单位体积内的流体重量称为比重(重度)。而单位重量的流体体积 被称为比容。假定流体是均质的,则流体的比重为 式中G—流体的重量公斤; y—流体的体积米3; y—流体的比重公斤/米3 显然,流体的比容为