超级大鲨鱼打鱼机匹配:风中压强和密度及声速

来源:百度文库 编辑:九乡新闻网 时间:2024/04/28 11:54:20

风中压强和密度及声速

1, 风中声速公式
假设无风声速c0为一正常数,根据速度的导数定义及其差分格式,可表示为
c0 = dx/dt = ?x/?t      (1)
式中
c0 —— 无风声速
x —— 横坐标
t —— 时间
根据无风声速的现有知识,c0还可以表示为
c0 = λ/T             (2)
式中
λ —— 波长
T —— 周期(假设为一正常数)
把式(2)代入式(1)可得
T/?t =λ/?x               (3)
式(3)两边乘以c0可得
c0T/?t = c0λ/?x = c       (4)
在式(4)中,因为c0为无风声速,c 与任意增量t或x有关,所以c是一个任意声速。我们不妨设c为风中声速,以示与无风声速c0相区别。风中声速c 还可通过另一种途径得到,假设风速为V,根据伽利略速度合成法则,逆风声速c*和顺风声速c**,可以表示为
c0 – V = c*     (5)
c0 + V = c**   (6)
由式(5),式(6)两式相乘可得另一种形式的风中声速c ,即
c = (c**c*)^1/2 = c0(1- V^2/c0^2)^1/2    (7)
式(7)表明风中声速c 是一般形式的风中声速。
2,时间相对性公式
把式(7)代入式(4)可得时间相对性公式
t = ?t 0/(1 – V^2/c0^2)^1/2             (8)

式中

t 0=T                                    (9)
如果c0是无风(以太风)光速,也类同!

3,风中密度公式

假设空气是三维易压缩,而四维不可压缩的流体,即

τc0△t=(1/ρ)c0△t=τ0c0△t0 = 常数       (10)

式中

τ——单位质量空气的三维体积

τ0——无风体积

ρ——空气密度

把式(8)代入式(10),可得风中密度公式

  ρ= ρ0/(1 – V^2/c0^2)^1/2       (10)

式中

ρ0=1/τ0                 (11)

ρ0——无风空气密度

因为声速可由下式表示

C =( kp/ρ)^1/2                     (12)

式中

K——待定常数

把式(7)和式(10)代入式(12)可得风中压强

P = p0(1 – V^2/c0^2)^1/2         (13)

式中

p0——无风压强