2015年环保工程师基础考点音速计算

   【摘要】环球网校提醒：2015年环保工程师考试已进入备考阶段。根据学员对音速计算难点的反馈，同时为进一步加深大家对音速计算相关知识点的了解，环球网校老师为大家整理了“2015年环保工程师基础考点音速计算”，希望对大家有所帮助。

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　　音速计算（环球网校环保工程师频道提供音速计算复习资料）

　　在平流层下部，气温不随高度而变，音速也不变，为295.2米/秒。空气流动的规律和飞机的空气动力特性，在飞行速度小于音速和大于音速的情况下，具有质的差别，因此，研究航空器在大气中的运动，音速是一个非常重要的基准值。

　　音速不是一个固定的值。在干燥空气中，音速的经验公式是：

　　音速u=331.3+(0.606c)m/s(c=摄氏气温)

　　常温下(15℃)，音速为u=331.3+(0.606x15)= 340.4m/s，这就是为什么都说音速是340m/s(1225km/h)的缘故。潮湿空气的音速略有增加，但是幅度不到0.5%，大多数场合可以忽略不计。对于华氏气温，可以用公式换算：F=9C/5+32(C=摄氏气温)。

　　国际标准大气ISA规定：在对流层中(0~11000m)，海平面的气温为15℃，气压101325Pa，空气密度1.226kg/m3;海拔每升高1000m，气温下降6.5℃。

　　利用上面的公式计算不同海拔的气温，再综合前面的音速经验公式，就可以推算不同海拔的音速了。

　　在11000~20000m的高空(属平流层，气温基本没有变化，所以又叫“同温层”)，温度下降到零下57℃(15-11x6.5= -56.5℃)，这里的音速是u= 331.3+[0.606x(-57)]= 296.7m/s(约1068km/h)。喷气式飞机都喜欢在1万米左右的高空巡航，因为这里是平流层的底部，可以避开对流层因对流活动而产生的气流。在11000~20000m的同温层内，音速的标准值是1062km/h，而且基本稳定。

　　喷气式飞机都用马赫数Ma来表示速度，而不用对地速度。这是因为物体在空气中飞行时，前端会压缩空气形成波动，这个波动是以音速传播的(因为声波也是波动的一种)。如果物体的飞行速度超过音速，那么这些波动无法从前端传播，而在物体前端堆积，压力增大，最终形成激波。激波是超音速飞行的主要阻力源。

　　物体飞行速度一旦超过音速，必然产生激波。激波会极大地增加飞行阻力，影响到整个飞行状态以及燃料的消耗。在不同的空气环境中，尽管飞行器的Ma数相同，但他们的对地速度是不相等的;不过，他们受到的阻力却大致相当。所以，飞行器都是用当地的音速，来衡量当前速度的。

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