高压下具有线性状态方程的可压缩流动

在高压下，由于分子相互作用变得重要，可压缩流动偏离理想气体行为。密度通过立方状态方程描述，而焓和声速则是温度和压力的函数，基于两个分别与分子间引力和斥力相关的参数 A 和 B。假设偏离理想气体行为的幅度较小，可获得一个在广泛条件下有效的闭式解。对这些分子相互作用参数的展开简化了流动变量的关系式，阐明了分子斥力和引力在偏离理想气体行为中的作用。给定压力和温度下，真实气体对密度、焓和声速的修正会导致许多基本可压缩流动构型发生变化。有时，这些变化在定量或定性上可能是显著的。新方法应用于阻塞喷嘴流动、等熵流动、非线性波传播以及激波前后的流动，均针对真实气体。获得了阻塞喷嘴允许质量流量、喷嘴推力、声速、黎曼不变量、普朗特激波关系以及兰金 - 于戈尼奥关系的修正。当考虑真实气体效应时，受迫声学振荡可显示出压力振幅的显著增强。在较高温度和压力下的激波可能具有更大的压力跃变。弱激波在声速处衰减至零强度。所提出的框架可以依赖任何立方状态方程，并应用于多组分流动或更复杂的流动构型。