氣體動力學(xué)：
在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的前提下研究伴有熱效應(yīng)的氣體介質(zhì)運動規(guī)律的學(xué)科。它是在經(jīng)典流體力學(xué)的基礎(chǔ)上﹐結(jié)合熱力學(xué)和化學(xué)發(fā)展起來的。通常所說的氣體動力學(xué)假定氣體是無黏性﹑不傳熱的。在氣體動力學(xué)中﹐根據(jù)運動速度將流動分為亞聲速流動﹑跨聲速流動﹑超聲速流動和高超聲速流動﹔根據(jù)流動在空間中的變化特點分為一維流動﹑二維流動和三維流動﹔根據(jù)空間中每一點處的流動是否隨時間而改變分為定常流動和非定常流動。按照所處理問題的流場是否為無限大可分為外流問題和內(nèi)流問題。高速飛行器(如飛機(jī)﹑導(dǎo)彈﹑航天器等)的繞流屬於外流問題﹔噴氣發(fā)動機(jī)﹑風(fēng)洞﹑燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備中的流動則屬於內(nèi)流問題。在流動過程中可以有化學(xué)變化﹐也可以沒有化學(xué)變化。氣流在空間中可以連續(xù)變化﹐也可以發(fā)生突躍變化。激波﹑爆轟﹑爆燃現(xiàn)象等就屬於突躍變化。
         發(fā)展簡史 氣體動力學(xué)的早期研究始於19世紀(jì)80年代。英國的蘭金﹐W.J.M.和法國的P.H.許貢紐對大波幅的強(qiáng)擾動波(如激波)作了理論研究﹐得出這種強(qiáng)波前后的壓強(qiáng)比和密度比以及其他參量比的關(guān)係式。這些關(guān)係式稱為蘭金－許貢紐關(guān)係式(見激波關(guān)係式)。1887年奧地利物理學(xué)家馬赫﹐E.通過實驗發(fā)現(xiàn)﹐超聲速流動的特徵并不取決於流速的絕對值﹐而是取決於流速對當(dāng)?shù)芈曀俚谋戎怠＿@個比值后稱為馬赫數(shù)。瑞典工程師C.G.P.de拉瓦爾在研製蒸汽渦輪機(jī)中發(fā)現(xiàn)﹐要想在噴管中獲得超聲速氣流﹐按低速流的規(guī)律將管道截面作單調(diào)的收縮是辦不到的。后來他把噴管做成先收縮后擴(kuò)張﹑中間細(xì)的形狀﹐終於得到了超聲速氣流(見拉瓦爾管)。1902年俄國學(xué)者恰普雷金﹐..用速度圖法研究了氣體射流。由於當(dāng)時生產(chǎn)上對高速流動或有熱交換流動研究的需要還不迫切﹐氣體動力學(xué)只處於萌芽階段。在第二次世界大戰(zhàn)中﹐飛機(jī)發(fā)動機(jī)功率越來越大﹐飛機(jī)的外形越來越符合高速的要求﹐活塞發(fā)動機(jī)飛機(jī)的飛行速度已達(dá)到聲速的0.5～0.6倍。到第二次世界大戰(zhàn)末期﹐噴氣發(fā)動機(jī)問世﹐飛機(jī)發(fā)展的形勢要求研究高亞聲速和超聲速流動問題﹐也要求研究噴氣發(fā)動機(jī)內(nèi)部的流動和燃燒問題﹐氣體動力學(xué)便應(yīng)運而蓬勃發(fā)展起來了。
         學(xué)科內(nèi)容 從理論上研究氣體動力學(xué)問題﹐必須首先根據(jù)自然界的基本規(guī)律(如質(zhì)量守恆﹑動量守恆和能量守恆規(guī)律)建立流動過程中氣體流速﹑壓強(qiáng)﹑密度﹑溫度等物理量所應(yīng)滿足的基本關(guān)係式﹐這些關(guān)係式就是氣體動力學(xué)基本方程(見流體力學(xué)基本方程組)。基本方程可以是微分形式﹐也可以是積分形式。在一般情況下﹐方程復(fù)雜﹐求解也很困難。因此﹐在理論研究中﹐往往須根據(jù)具體的流動現(xiàn)象﹐對方程進(jìn)行簡化﹐從而形成各種不同的理論﹐如小擾動理論﹑細(xì)長體理論﹑邊界層理論等。氣體動力學(xué)利用所建立的基本方程研究一維或多維的連續(xù)流動﹑各種有突躍變化的流動以及有化學(xué)反應(yīng)的流動等。