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研究生：	李玉成 Lee, Yu-Cheng
論文名稱：	多原子分子氣體穩態三震波匯流現象之多重解理論分析：SF6 A Theoretical Analysis of Multiple Solutions of Steady Three-Shock Confluences in Polyatomic Gases：SF6
指導教授：	劉中堅 Liu, Jong-Jian
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 工程科學系 Department of Engineering Science
論文出版年：	2003
畢業學年度：	91
語文別：	中文
論文頁數：	113
中文關鍵詞：	三震波匯流現象、馬赫波角、前後分界、機械平衡
外文關鍵詞：	Mechanical equilibrium, Forward and Backward facing, Mach angle, Wuest limit
相關次數：	點閱：66 下載：1
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本文主要探討多原子分子理想氣體 (r=1.093) 之穩態三震波匯流現象的多重解分析暨其在分辨不同解域之多重解的臨界條件下特殊解公式的理論分析。本論文的主要依據是由穩態三震波匯流場運動方程式所推導出單一的十階多項式控制方程式。特殊解公式的推導主要應用分離流兩側壓力與轉折角相等的條件。本文首先應用此十階多項式方程式對不同之入射震波上游流場馬赫數作其壓力/轉折角震波極圖解分析，有系統的探討說明具有不同數目物理意義解 (m值) 的特性。隨後我們在平面上對此r=1.093的多原子分子理想氣體的穩態三震波匯流現象建構與其各不同值的解域，並說明其間數學與物理上的涵意。此外，我們並以上述十階多項式方程式的結果驗證了穩態馬赫反射流場傳統三震波理論計算結果的正確性。

摘要	                                        I
目錄	                                       II
圖目錄	                                      Ⅳ
符號說明	                                     Ⅷ
第一章	緒論	                             1
第二章	多原子分子氣體 穩態三震波匯流現象之理論分析	                                        5
2-1多原子分子氣體穩態三震波匯流現象 	          5
2-2運動方程式 (The Equation Motion)	             8
2-3 壓力、轉折角震波極圖解法 	             10
2-4 三震波匯流現象之特殊解理論分析	          13
2-4-1 馬赫波角 (Mach angle) 條件推導	         13
2-4-2 Wuest limit (Triple-root I,II) 條件推導    24
2-4-3 前後分界 (Forward and Backward facing) 條件推導	                                        34
2-4-4 機械平衡 (Mechanical equilibrium) 條件推導 39
第三章	多原子分子氣體r=1.093穩態三震波匯流現象多重解探討	                                    44
3-1 多原子分子氣體穩態三震波匯流場之壓力轉折角震波極圖分析	                                     44
3-1-1  Mo=1.34系列討論	                     44
3-1-2  Mo=1.40系列討論	                     47
3-1-3  Mo=1.66系列討論	                     50
3-1-4  Mo=1.80系列討論	                     54
3-2 三震波匯流場之十次多項式理論結果與傳統三震波理論計算之比較	                                   58
第四章	多原子分子氣體r=1.093穩態三震波匯流現象多重解域分析與討論	                        85
4-1  r=1.093之 (Mo，Q1) 解域圖分析	          85
4-2   r=1.093(Mo，Q1) 解域圖之特殊點討論	       88
4-3  r=1.093之 (Mo，Phi1) 解域圖分析	          98
第五章  結論	                                   108
參考文獻	                                    111
誌謝與簡歷	                                   113

圖目錄
圖2-1 風洞流場正常反射示意圖	              7
圖2-2 風洞流場馬赫反射示意圖	              8
圖2-3 穩態三震波匯流處之物理平面圖	          12
圖2-4 穩態流場之三震波匯流現象之可能的解（交點） 	                                                 12
圖2-5 穩態流場三震波匯流處之物理圖	          23
圖2-6  r=1.4,Mo=4.0於馬赫波角條件時穩態三震波匯流現象解之震波極圖	                                  24
圖2-7 穩態風洞流場r=1.4,Mo=2.50於Triple-root(Branch I)條件時穩態三震波匯流現象解之震波極圖	       32
圖2-8  r=1.4,Mo=2.50於Triple-root(Branch II)條件時穩態三震波匯流現象解之震波極圖                   32
圖2-9  r=1.667,Mo=1.80於前後分界條件時穩態三震波匯流現象解之震波極圖	                        38
圖2-10  r=1.667,Mo=1.80於音速條件時穩態三震波匯流現象解之震波極圖	                                  38
圖2-11  r=1.667,Mo=1.80於機械平衡條件時穩態三震波匯流現象解之震波極圖	                        42
圖3-1 （a）~（i）Mo=1.34系列變化P1之三震波匯流現象十次多項式理論解之 震波極圖	                  60-64
圖3-2 （a）~（i）Mo=1.40系列變化P1之三震波匯流現象十次多項式理論解之 震波極圖	65-69
圖3-3 （a）~（i）Mo=1.66系列變化P1之三震波匯流現象十次多項式理論解之 震波極圖	                 70-75
圖3-4（a）~（m）r=1.093,Mo=1.80系列變化 之三震波匯流現象十次多項式理論解之 震波極圖	      76-82
圖3-5 r=1.093,Mo=1.80,phi1=51.979 (P1=1.226)初始條件下的傳統三震波理論計算之震波極圖	        83
圖3-6 r=1.093,Mo=1.66,phi1=38.4821 (P1=1.07)初始條件下的傳統三震波理論計算之震波極圖	        83
圖3-7（a）r=1.093,Mo=1.80,phi1=59.1558 (P1=2.45)初始條件下的傳統三震波理論計算之震波極圖	      84
圖3-7（b）r=1.093,Mo=1.80,phi1=44.1948 (P1=1.60)初始條件下的傳統三震波理論計算之震波極圖 	      84
圖4-1 多原子分子氣體穩態三震波匯流現象理論之 (Mo，Q1) 平面之多重解域圖，r=1.093          	        87
圖4-2 穩態三震波匯流現象理論之 (Mo，Q1) 平面局部放大之多重解域圖，r=1.093 	                 87
圖4-3 穩態三震波匯流場存在Mach angle和Branch I條件之最小馬赫數Mo=1.3052 	                   89
圖4-4 穩態三震波匯流場存在Mach angle和Double-root條件之最小馬赫數Mo=1.3141606	                  90
圖4-5 穩態三震波匯流場存在Mach angle和Double-root條件之最小馬赫數Mo=1.316367 	                  91
圖4-6穩態三震波匯流場存在Branch I和Double-root條件之最小馬赫數Mo=1.39024 	                   92
圖4-7穩態三震波匯流場存在條件之最小馬赫數Mo=1.48546 	                                         93
圖4-8穩態三震波匯流場存在Mach angle和第二個Double-root條件之最小馬赫數,Mo=1.631201 	         94
圖4-9穩態三震波匯流場存在Mach angle和Branch II條件之最小馬赫數Mo=1.6519 	                   95
圖4-10 穩態三震波匯流場存在四重根條件之最大馬赫數Mo=1.7475 	                                 96
圖4-11 穩態三震波匯流場存在Double-root條件之最大馬赫數Mo=1.93203 	                               97
圖4-12 (a) r=1.093，(Mo，phi1)之穩態三震波匯流現象理論之多重解域圖	                        104
圖4-12 (b) r=1.093，(Mo，phi1)之穩態三震波匯流現象理論之局部放大多重解域圖	                    105
圖4-13 存在馬赫反射震波極後向解之最小馬赫數，Mo=1.4306 	                                106
圖4-14存在馬赫反射震波極強弱分界之最小馬赫數，Mo=1.9147 	                                106
圖4-15三震波匯流現象具物理意義解之解域圖（m），r=1.4 	                                        107
                                    

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校內：立即公開
校外：2003-06-26公開

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