可压缩流体动力学的基础及其应用于外部和内部流动。准一维通道内的流动及扩张；分析喷嘴、扩压器和各种进口的多维流动。在亚音速，超音速，跨音速和高超音速飞行、穿过激波和气流漩涡等条件下，由可压缩流体流过具有空气动力学外形物体时产生的相互作用、压力、动量和损失。在非稳态可压缩性气体流动中的扰动。

学习目标

学生将要掌握：

1. 利用可压缩流动、声速、等熵和非等熵流动、潜流和旋流之间的关键联系来描述假设以及方程中各项的物理意义；
2. 在通道内可压缩流动条件下，计算变通道面积、轴功、热量的增加、质量的增加和摩擦情况对流动的影响，还包括对质量流动能力和流动状态的影响；
3. 描述非稳态可压缩流动的速度和密度的不均匀性，包括它们在流动组分体系中的变化；
4. 评价具有基础空气动力学外形物体在可压缩无粘性流体中所产生的升力和阻力。

测试内容

学生将要掌握：

1. 描述表示连续流动的运动方程中的假设及方程各项物理意义；
2. 详细说明准一维通道流动理论的适用范围；
3. 详细说明一种流动状态被称为可压缩流动的具体意义；
4. 详细说明旋流和不均匀流动对通道内单位面积内最大流量的影响；
5. 解释在扩压器和各种进口的超音速流动的初始状态；
6. 在超音速流动和不同流速的亚音速流动条件下，说明流动角度和压力变化之间的联系；
7. 在可压缩流动内出现各种不连续的流动状态，定义这些状态产生的条件和对流动的影响；
8. 描述表达式，并说明激波强度梯度和涡量产生两者间的联系；
9. 应用特征方程分析内部流和外部流的多样性：机翼，进口，喷嘴和喷射流动；
10. 应用特征方程对进口、喷嘴和风洞的设计进行优化；
11. 定义可压缩流动中的相似准则；
12. 计算具有简单空气动力学外形物体在可压缩无粘性流体中所产生的升力和阻力。

测验/问题的说明

大约六道习题，期中和期末分别有一次口头测试。


授课教师

Z. S. Spakovszky 教授
W. L. Harris 教授


课程练习

每周两节课，每节1.5小时。