流体力学题目：匀速直线运动的火箭,发动机燃烧室内高温气体的压强为p,密度为ρ,求气体顺截面积为S狭窄喷嘴喷出时对火箭的反作用力.设喷出前后,气流可视作理想流体定常运动.答案是2S（p
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 05:33:05
流体力学题目：匀速直线运动的火箭,发动机燃烧室内高温气体的压强为p,密度为ρ,求气体顺截面积为S狭窄喷嘴喷出时对火箭的反作用力.设喷出前后,气流可视作理想流体定常运动.答案是2S（p
流体力学题目：匀速直线运动的火箭,发动机燃烧室内高温气体的压强为p,密度为ρ,求气体顺截面积为S
狭窄喷嘴喷出时对火箭的反作用力.设喷出前后,气流可视作理想流体定常运动.答案是2S（p-p0） p0是标准大气压
求过程
流体力学题目：匀速直线运动的火箭,发动机燃烧室内高温气体的压强为p,密度为ρ,求气体顺截面积为S狭窄喷嘴喷出时对火箭的反作用力.设喷出前后,气流可视作理想流体定常运动.答案是2S（p
楼主,我首先用纳维-斯托克斯方程组和连续性方程建了一个模型.后来发现你的是定常流,用那个模型给你解释吧.
气体分子在压力场P---P0之间加速,火箭在这个过程中获得反作用力.但是题意是在喷出前后定常.那这个压力场就缩小到喷口S附近的一个极小长度L内.前后定常意味着在喷口附近压力突变.纳维-斯托克斯方程就不方便解这种问题.后来想到强行用伯努利方程解,如下：
对气体在长度为L的管内运动进行研究,忽略重力作用,对入口,出口进行研究有：
0.5ρ*V^2+P=0.5ρ*(V0)^2+P0 气体初速度V=0,当气体进入管口后立即突变为速度V0,并保持到管口.则有终速度V0=sqrt(2*(P-P0)/ρ)---------------------------(1)
又这段长度为L的气体,其质量为：m=ρ*S*L,则气体动量P=m*V0,即为火箭增加的动量.对火箭整个系统进行分析,火箭整体动量不变,忽略一切次要因素可知,气体对火箭反作用力F与重力G相等.由动量定理知,G*t=m*V0=ρ*S*L*V0--------------------------(2)
又,t等于气体穿过L所用时间,由于L极小,直接写成：t=L/V0-------(3)
把(1),(3),代入(2),得：F=G=ρ*S*L*V0/L*V0=ρ*S*(V0)^2=2S(P-P0)
以上个人观点 大家相互学习