如何界定可压缩还是不可压缩？

通流

一般大家还是把讨论集中在理想气体上。那样的话，书上还是有的。只要你读的仔细一点。

我做过一段时间的超临界二氧化碳的研究。在临界点，CO2的音速变成了0。这就有点不好搞了。其实，到现在，我也没弄清楚到底如何做。所以，我就只好避开这个临界点。开始，我看onesupeng提的那个等熵方程不成立，我还以为问的是实际气体的问题呢。那还真是不太好搞的。特别是，r（或者k）也是一个变量。

uesoft

工程热力学(和统计物理学)可以证明：
P/（row**r) =Constant
表示理想气体绝热过程。

这个公式不成立
就表示上面条件的否定，即非理想气体的绝热或非绝热、理想气体的非绝热。

Ma<0.3并不是不可压缩的绝对条件。

看书多当然是好事，但书并不是全对的，至少目前的物理学并不是全部正确的，或者甚至可以说目前的牛顿力学与电磁学是互相矛盾的。或者说电磁学与量子力学是矛盾的。

lwd1981

对楼上的不知所云。
.“Ma<0.3并不是不可压缩的绝对条件。”
    这里没有人强调这个。我的原意是不可以将“M<0.3，流动为不可压流动”滥用。
我强调这个有个前提，那就是“绝热”，并利用绝热关系给出了证明。
    后面有人强调不是绝热也可以。但是没有给出证明。我希望有高人能够阐述清楚
到底什么情况下可以应用“M<0.3，流动为不可压流动”这个判据，并给出严格的
证明。
    否则，不免又要滥用！

通流

我想，这个事情只能是，具体分析各个问题，才能确定。其实，你跟onesupeng的意思都是要小心使用M<0.3这个教科书里的不可压条件。

只是，onesupeng开始说的比较直，造成了一点误会。我没有追究谁对谁错的意思。我一直在说，大家要尽量包容别人的说话方式。这里也包括uesoft的让人“不知所云“的说话方式。

lwd1981

非常感谢您的回复。
可能是我对“如何判断流动是可压还是不可压缩”这个问题比较敏感。
主要是，我以前搞过低马赫数可压缩流动的数值模拟方法研究，用于模拟结晶成长炉中
气相区流动，那里马赫数非常非常小，但是密度变化又很大，如果按照不可压缩计算，
一些杂质的输运会与实际不符。温度场的影响倒是不特别大。因为速度很小，对流的影响很小，能量方程变成了热传导方程。在这种情况下就必须采用可压缩来计算。而可压缩与不可压缩流动的计算方法有很大的差别。
    而现在在LBM领域，这个判据似乎到处在用，有滥用之嫌。

[ 本帖最后由 lwd1981 于 2012-10-17 12:46 编辑 ]

uesoft

不理解这句话“能量方程变成了热传导方程”是什么意思。

lwd1981

当然，如果正确的讲“能量方程变成了热传导方程”，是不严格地，因为实际上这个问题中辐射传热是主要的。但是由于计算量较大，我没有将辐射直接耦合起来，而是先算辐射问题（假设炉子里面的介质是透明的），得到各个壁面的温度，然后按照壁面上的温度分布作为边界条件计算流场，因为流场速度很小，这样处理没什么太大的问题。
       因为能量方程里面包含的能量输运机制就是对流和传导还有辐射，通过上面的分析，因为先算的辐射，所以能量方程中没有辐射一项，现在对流有很小，因此只剩下传导，从而能量方程变成了热传导方程。当然，你直接随能量方程的每一项进行量级分析也可以得到。

[ 本帖最后由 lwd1981 于 2012-10-18 07:08 编辑 ]

通流

还是我给你解释一下吧。如果热传导主导了绝大部分的能量传递，那么这时候，能量方程中的别的项就可以忽略了，所以，能量方程就近似成了热传导方程了。

lwd1981

谢谢楼上“通流”的回复，正解，呵呵

uesoft

我在32楼前面5行文字是错误的，应该修正为下面文字：
“工程热力学(和统计物理学)可以证明：
P/（T*row**r) =Constant
表示理想气体绝热过程。

这个公式不成立
就表示上面条件的否定，即非理想气体的绝热或非绝热、理想气体的非绝热。
”
那么：
P/（row**r) =Constant表示理想气体绝热且恒温过程。这样的绝热且恒温的过程还是很难实现的，所以这个公式绝大部分情况不成立。

通流

成立或者不成立都是有条件的，都是对实际情况的一种近似。你如果明白了这个，你就明白了上面的能量方程和传热方程在某些情况下，可以当成等价的。

对于高雷诺数的流动，这个绝热条件经常是很好的近似。高雷诺数流动是经常见到的。特别是动力机械中。

lwd1981

原帖由 uesoft 于 2012-10-18 09:58 发表

                               
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我在32楼前面5行文字是错误的，应该修正为下面文字：
“工程热力学(和统计物理学)可以证明：
P/（T*row**r) =Constant
表示理想气体绝热过程。

这个公式不成立
就表示上面条件的否定，即非理想气体的绝热或非 ...

劳烦您把绝热过程的公式真的搞明白，搞正确了再来讨论，谢谢

如果尊驾的公式“P/（T*row**r) =Constant”是正确的，那么对于理想气体，p=T*row*R,
R对于给定气体是常数，那么必有row**（r-1）=constant。这样row一定为常数，显然不对！

[ 本帖最后由 lwd1981 于 2012-10-18 12:45 编辑 ]

通流

uesoft是商人。那些公式能够写的有点像就很不错了。你就不必太讲究了。

lwd1981

"uesoft是商人",哦，真的很抱歉，我以前确实不知道。
那么他应该值得我学习，能够静的下心来看书的商人更加值得我尊敬.

通流

uesoft现在是老板。过去也搞过技术。他是学热能出身的，所以，有些东西还是记得一些。不过我想推方程他肯定是不灵了。