关于绝热流动介绍

[拼音]：juere liudong

[外文]：adiabatic flow

对整个流体介质而言，没有热量进出，而且流体内各部分之间没有热传导的流动。热量的进出可借助于流体与周围介质的热传导作用，也可以借助于各种热源来实现。介质的热辐射，介质放电（电能转化为热），介质的化学反应（化学能转化为热）等，都可以看成是某种热源。作绝热流动的流体不存在上述现象。

由于有粘性作用或有激波出现，流体介质会有机械能损耗，转变为热。这种现象虽也能使整个流体介质的热量增加，但这种热量不是自流体外部进入的，绝热流动可以允许这种现象存在。对没有这种机械能损耗的绝热流动，通常称为可逆绝热流动。

严格的绝热流动不允许有任何热传导现象存在。尽管实际的流体介质在温度不均匀分布时总会或多或少要传热，只要热传导现象的影响不大，就可以忽略，把流体的流动看成是绝热的。于是绝热流动研究就具有实际意义。声波和边界层外的气体动力学问题常被看作是绝热流动。如空气中声波的运动，联系温度和热量变化的能量方程为：

，

式中ρ为密度;T为热力学温度;p为压力;t为时间;k为热导率;为定压比热；ф为粘性耗损项。若空气中的声波波长为λ，声速为c，在上述能量方程中，惯性项的主要项是，其数量级大小为，而热传导项墷·(k墷T)的数量级为，惯性项与热传导项的量级之比为，用普朗特数Pr表示，则这两者之比为，其中μ为动力粘性系数。对空气而言，Pr≈0.71，c=340米/秒，=1.57×10-5米2/秒。人耳可闻的声波波长一般在10-2～20米的范围，若取λ为10-2米，则这个比值约为1.5×105。因此，热传导项的作用可以完全忽略不计，从而可以认为声波运动是绝热流动。

参考书目

1. H.W.李普曼、A.罗什柯合著，时爱民等译：《气体动力学基础》，机械工业出版社，北京，1981。(H.W.Liepmann and A.Roshko，Elements of Gasdynamics，John Wiley ＆ Sons，New York，1957.)

参考文章

• 什么叫稳定流动、绝热流动？电能技术