在同一流动气流中,当地音速c与滞止音速c0的关系为()。
A 、C永远大于C0
B 、C永远小于C0
C 、C永远等于C0
D 、C与C0关系不确定
【正确答案:B】
由于当地气流速度V的存在,同一气流中当地音速永远小于滞止音速。
当地音速是空气动力学和流体力学的概念。当地音速是音速相对于滞止音速而言时的称谓。不同的气体有不同的当地音速,如在常压下,15℃的空气中是340m/s,而在同等压力和温度下,氢气中的音速为1295m/s。
计算公式
当地音速c=√kRT
k——绝热指数,空气k=1.4
R——气体常数,空气R=287J/(kg·K)
T——热力学温度
假想某断面的流速,设想以无摩擦绝热过程降低至零时,断面各参数所达到的值,称为气流在该断面的滞止参数。滞止参数以下标“0”表示。例如P0、ρ0、T0、等相应的称为滞止压强、滞止密度、滞止温度。
则滞止音速c0=√kRT0.
声速的大小与介质的种类有关,还与介质的温度有关。声速一般指音速,音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s。
声速大小可能和介质种类有关。声音在水、海水、冰、铁等不同介质中速度不同。声速大小可能和温度有关。声音在5℃、15℃、20℃的水中的速度不同。
声速指声波每秒在介质中传播的距离,记作c,单位为m/s。在空气中,声速(c)和温度(t)的关系可简写为:c=331.4+0.607t。
在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。在温度T不为常数的流场中,各点的声速是不一样的,与某一点的温度相当的声速称为该点的“当地声速”。
音速是微弱扰动波在介质中的传播速度。例如人说话震动了空气,空气的压力密度发生了微弱变化,这种状态变化在空气中形成一种不平衡的扰动,扰动以波的形式迅速外传,只要在弹性媒质中的扰动传播速度皆称为音速。滞止状态下有滞止参数。例如储气罐中的气体或流体撞于壁面以及皮托管口上u=0时的参数皆为滞止参数。从因素的物理意义可知,音速a越小,则流体越可压缩,也就是说,气体流速越大时,压缩现象就越明显,而气体速度u与介质中音速a之比称为马赫数。