斜激波计算器

当超声速气流受压缩拐角、楔面或类似表面作用向内偏转时，会形成斜激波。与正激波不同，其波面与来流成一定角度。在理想无黏模型中，垂直于波面的速度分量发生正激波式变化，切向分量保持不变。本计算器求解 theta-beta-M 关系中的弱附着激波角，再用完全气体正激波方程确定下游状态。 三个输入量描述上游条件与几何形状。静止激波要求超声速流，因此上游马赫数必须大于一。流动偏转角是表面使气流转向的角度。比热比通常称为 gamma，用于描述气体性质；常温附近的干燥空气常取 1.4。数值求解器从马赫角以上搜索第一个有效根，该根是气流无需被迫形成强激波而能自行调整时通常出现的弱解。 压力、密度和温度比均为下游值与上游值之比，且无量纲。压力比为 2 表示跨激波后静压翻倍。下游马赫数由下游法向分量及激波与偏转后流向的夹角重建。跨越激波时熵增加、总压下降、流速减小，即使下游整体马赫数仍为超声速也是如此。增大楔角通常会强化这些变化，直到所需偏转超过附着激波允许的最大偏转角。 方程假设气流为定常、二维、绝热、无黏流，气体为比热比恒定的量热完全气体。模型不包含边界层、化学反应、高温解离、三维效应或弯曲激波结构。接近附着极限时，微小输入变化可能产生很大差异，实际激波也可能在物体前方脱体。本工具适用于课程作业、喷管与进气道初步研究，以及快速气动核算。详细飞行器设计应采用经验证的可压缩流软件、合适的气体模型及实验依据。