氣流以超聲速繞外鈍角(θ>180°)膨脹加速的一種二維等熵流動。L.普朗特於1907年和T.邁耶爾於1908年分別就完全氣體的情況求出這種流動的解析解,這是對多維超聲速流動最早的理論貢獻,因而得名。圖1之a中畫出超聲速流膨脹加速的情形。馬赫數
1>1的超聲聲速氣流沿直壁
AO流動,
O點處壁面外折相當於氣流通道擴張,氣流發生膨脹加速。從對應於原始氣流的馬赫線(見
馬赫錐)
OL
1開始,沿任一條流線,流速不斷增加,方向連續往下折轉,到最後與直壁
OB平行。普朗特和邁耶爾指出,在此問題中,不存在一個特征長度(例如球的特征長度是直徑,而角則沒有任何特征長度)。由此推得,在一條由折點
O發出的射線上,流動參量應該不變,而且還可證明這些線都是馬赫線。圖1之a中
L
1
OLn所圍的扇形區是一個膨脹加速區,其中的每一條射線都表示一道膨脹波。把膨脹加速區中的任一道膨脹波
OLi前後的流速分解為垂直和平行於波
OLi的兩個分量(圖1之b),分別以下標
n和
t表示,利用動量定理可以求得波後流速增加的微量
d
v同氣流向下折轉的微量折角
d
δ之間的關系:
式中
μ為馬赫角,它同馬赫數
![](/img1/14198.gif)
的關系為
tgμ=1/
![](/img1/14200.gif)
。
上式可以積分,得出任意超聲速來流經膨脹區後氣流折角同馬赫數的關系。工程上為瞭便於計算,已經編制出現成的數值表。上述馬赫數
![](/img1/14198.gif)
同折角
δ的關系也適用於勻直超聲速氣流繞外凸曲面的流動(圖2)。這時從壁面上任一點
P發出的馬赫線上的氣流參量不變,根據
P點壁面的切線相對於起始流的夾角
δ和起始流的馬赫數
1,就可以求得
P點和馬赫線
PQ上的氣流馬赫數
2。