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一维内弹道方程组

时间:2022-02-12 理论教育 版权反馈
【摘要】:第5章在一些假设基础上建立了无黏理想气体一维准定常流动控制方程组, 包括连续方程 、 动量方程 和能量方程 , 现将它们重新编号如下:这就是一维内弹道计算的方程组。以上两式即为适合龙格-库塔法求解的一维内弹道方程组。

第5章在一些假设基础上建立了无黏理想气体一维准定常流动控制方程组, 包括连续方程 (5-12)、 动量方程 (5-13) 和能量方程 (5-15), 现将它们重新编号如下:

这就是一维内弹道计算的方程组。 注意, 方程组中虽然没有显式地出现时间变量, 但在准定常条件下各参数均是随时间变化的。

为适合龙格-库塔法求解, 需要将式 (8-109) 改写成如下形式:

因此, 在微分方程组 (8-109) 中必须消去密度微分项和温度微分项。 将式 (8-109) 中的第一式和第二式即连续方程和动量方程展开, 分别有

两式相减可以消去密度微分项, 即

利用量热状态方程 (5-7) 和理想气体比定压热容式 (5-8), 可以将式 (8-109) 中的第三式即能量方程改写为

微分热状态方程可得

联立以上两式, 消去温度微分项, 有

联立上式和 (a) 式, 消去密度微分项, 又有

于是, 联立上式与 (b) 式, 分别消去流速微分项和压强微分项, 可以得到压强微分方程和速度微分方程, 即

式中,a2为声速的平方,a2=γRT。以上两式即为适合龙格-库塔法求解的一维内弹道方程组。 利用装药通道的湿周长关系

可以将一维内弹道方程组写成

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