스트림 스러스트 평균화

유체 역학에서 스트림 추력 평균은 덕트를 통과하는 3차원 흐름을 1차원 균일한 흐름으로 변환하는 데 사용되는 과정이다. 그것은 흐름이 마찰 없이 단열적으로 혼합된다는 가정을 한다. 그러나 혼합 과정으로 인해 시스템의 엔트로피가 순증가한다. 엔트로피가 증가하지만, 단순한 평균이 제2의 열역학 법칙을 위반할 수 있기 때문에 스트림 추력 평균값은 단순한 평균보다 흐름을 더 잘 나타낸다.

완벽한 가스를 위한 방정식

스트림 스러스트:

${\displaystyle F=\int \rho \mathbf {V} \cdot d\mathbf {A} \right)\mathbf {V} \cdot \mathbf {f} +\int pd\mathbf {a} \cdot \mathbf {f {f {f}.$

질량 흐름:

${\displaystyle {\m}=\int \rho \mathbf {V} \cdot d\mathbf {A}}$

정체 엔탈피:

${\displaystyle H={1 \over {\dot{m}}\int \왼쪽({\rho \mathbf {V} \cdot d\mathbf {A}\오른쪽)\왼쪽(h+{ \mathbf {V} ^{2} \}\{{}\오른쪽)}}}$

${\displaystyle {\overline{U}^{2}\왼쪽({1-{R \over 2C_{p}}\오른쪽)-{\overline {U}{F \over{\dot{m}}+{{{1-{1-{R}}}-{{{{{{{U}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}HR \over C_{p}=0.}$

해결 방법

$'{\$에 대한 해결 방법은 두 가지 입니다$$. 둘 다 분석하여 어느 것이 물리적 해결책인지 판단해야 한다. 하나는 보통 아음근이고 다른 하나는 초음속근이다. 어떤 속도 값이 정확한지 명확하지 않은 경우 열역학 제2법을 적용할 수 있다.

${\displaystyle {\overline{\rho}}={{\dot{m}}}\over{\overline{U}A}}}$

${\displaystyle{\overline{p}={F \over A}-{\overline{\rho}}}{\overline{U}^{2}},}$

${\displaystyle {\overline{h}={{\overline {p}C_{p}\overline {\rho }R}.}$

열역학 제2법칙:

${\displaystyle \nabla s=C_{p}\ln({\overline {T}})+R\ln({\overline {p}{\overline {p}{1}:{\overP_{1}).}$

T ${\displaystyle {1\mathrm{}}_{}}$ ${\$및$$ ${\displaystyle {p\mathrm{}}_{}}$ 1 ${\$값은 알 수 없으므로$$ 제형에서 삭제할 수 있다. 엔트로피의 가치는 필요하지 않으며, 단지 그 값이 양수라는 것뿐이다.

${\displaystyle \nabla s=C_{p}\ln({\overline{T}})+R\ln({\overline{p}).}$

스트림 추력 평균 속도에 대한 하나의 가능한 비현실적인 해결책은 음의 엔트로피를 산출한다. 적절한 해결책을 결정하는 또 다른 방법은 속도의 단순한 평균을 취하여 스트림 추력 평균 속도에 더 가까운 값을 결정하는 것이다.

참조

• DeBonis, J.R.; Trefny, C.J.; Steffen, Jr., C.J. (1999). "Inlet Development for a Rocket Based Combined Cycle, Single Stage to Orbit Vehicle Using Computational Fluid Dynamics" (PDF). NASA/TM—1999-209279. NASA. Retrieved 18 February 2013.