등엔트로피 유동 계산기

등엔트로피 유동은 단열이면서 가역적인 이상적 압축성 유동 과정입니다. 시스템 경계를 통과하는 열이 없고 마찰, 충격파, 혼합 등 엔트로피를 생성하는 효과도 없습니다. 실제 유동이 완전히 등엔트로피일 수는 없지만, 이 모델은 노즐, 디퓨저, 풍동, 터보기계 유로 및 외부 공기역학 유동의 매끄러운 여러 영역을 정확히 설명합니다. 실제 손실과 충격파 효과를 평가하는 기준이 됩니다. 정체 조건 또는 전 상태는 움직이는 기체를 등엔트로피적으로 정지시켰을 때 도달하는 온도와 압력입니다. 정적 조건은 기체가 움직이는 동안 측정한 국소 열역학적 성질입니다. 비열이 일정한 완전 기체에서 온도비 T/T0는 1에 gamma에서 1을 뺀 값의 절반과 마하수 제곱의 곱을 더한 뒤 역수를 취한 값입니다. 이 온도비를 각각 gamma 나누기 gamma에서 1을 뺀 값, 그리고 1 나누기 gamma에서 1을 뺀 값을 지수로 거듭제곱하면 압력비와 밀도비가 됩니다. 마하수는 유속을 국소 음속으로 나눈 값입니다. 전 상태가 고정된 채 마하수가 증가하면 전 엔탈피 중 운동 에너지로 나타나는 부분이 커져 정온도가 떨어집니다. 정압과 밀도는 더 크게 감소합니다. 마하수 1에서는 유동이 음속에 도달하며 해당 단면적을 보통 임계 면적 A*라고 합니다. 여기서 제시하는 면적-마하수 관계는 준1차원 등엔트로피 유관의 A/A*를 구합니다. 마하수 1을 제외하면 하나의 면적비에 아음속 및 초음속 마하수 해가 모두 존재합니다. 비열비 gamma는 기체 조성과 온도에 따라 달라집니다. 일반적인 온도 근처의 건조 공기에는 1.4를 흔히 사용하며 단원자 기체는 1.667에 가깝습니다. 온도가 충분히 높으면 진동 여기와 화학 반응으로 비열이 변해 비열 일정 가정의 타당성이 약해집니다. 수분과 혼합 기체도 gamma를 바꿀 수 있습니다. 정확도가 중요하다면 운전 범위에 적합한 물성 데이터를 사용하세요. 충격파는 엔트로피를 증가시키고 전압력을 보존하지 않으므로 이 식을 수직 또는 경사 충격파에 걸쳐 적용할 수 없습니다. 경계층 마찰, 열전달, 다차원 효과, 질량 추가도 포함하지 않습니다. 등엔트로피 영역 상류의 정체 압력을 사용하고 절대 압력 단위를 일관되게 유지하세요. 이 계산기는 노즐 예비 해석, 항공우주 학습, 기체역학 검토 및 운전점 비교에 적합합니다. 최종 설계에는 질식 유동, 유량 계수, 실제 기체 물성, 손실, 구조적 한계 및 해당 용도에서 요구하는 검증된 방법을 포함해야 합니다.