基于兰金-于戈尼奥方法,写出已知激波前空气参数,计算激波后空气参数的matlab数值仿真代码。
时间: 2024-10-24 22:04:44 浏览: 21
毕业设计&课设-使用Spencer、Cotton和Cannon方法对兰金循环进行建模。Matlab程序。.zip
基于兰金-于戈尼奥方法(Rankine-Hugoniot conditions),我们可以模拟激波通过时气流参数的变化。这种方法用于解决超声速流动中的激波问题,前提是空气可以近似为理想气体。以下是一个简单的MATLAB代码示例,它假定了一个一维、绝热且不可压缩的理想气体模型:
```matlab
function [post_shock_state] = compute_post_shock_params(prandtl_number, mach_num, pre_pressure, pre_temperature)
% 兰金-于戈尼奥公式
gamma = 1.4; % 理想气体比热容比
rho_pre = pre_pressure / (gamma * pre_temperature); % 前激波状态密度
u_pre = mach_num * sqrt(gamma * pre_pressure / pre_temperature); % 前激波状态速度
% 计算激波后的状态参数
mach_num_post = mach_num;
rho_post = rho_pre / (mach_num_post^2); % 绝热超音速流下的质量密度变化
pressure_post = pre_pressure / (mach_num_post^2); % 压力变化
temperature_post = pre_temperature; % 不可压缩假设下温度不变
post_shock_state = struct('pressure', pressure_post, 'density', rho_post, 'temperature', temperature_post);
end
% 示例输入参数
prandtl_number = 0.71; % 空气的普朗特数
mach_num = 2; % 初始马赫数
pre_pressure = 101325; % 前激波状态的大气压
pre_temperature = 288; % 前激波状态的绝对温度 (K)
% 调用函数计算激波后的参数
post_shock = compute_post_shock_params(prandtl_number, mach_num, pre_pressure, pre_temperature);
disp(['激波后的压力: ', num2str(post_shock.pressure), ' Pa']);
disp(['激波后的密度: ', num2str(post_shock.density), ' kg/m^3']);
disp(['激波后的温度: ', num2str(post_shock.temperature), ' K']);
% 相关问题:
1. 如何考虑实际的可压缩性效应?
2. 这个模型是否适用于高马赫数或高温条件?
3. 如果要考虑气体的化学反应,如何调整兰金-于戈尼奥方法?
```
请注意,这个代码只是一个简化的演示,并未包含所有物理现象的复杂性。实际应用中可能需要更复杂的算法,例如Riemann解或者专门的超音速流求解工具箱。
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