交作业~喷管喉部面积计算补丁.exe,求批改
mark422015/03/11喷气推进 IP:福建
根据猎鹰@猎鹰的喷管喉部面积计算思路,本白对其进行了复制粘贴操作,发现了一点点小问题~猎鹰你跳步啦!扣分!!下面是计算过程(本人高中僧,莫喷,但求批改),相关单位,各字母,各公式代表的含义,请移步https://www.kechuang.org/t/58783
IMG_20150311_130821.jpg.jpg
假设有一段足够长的喷喉,足够把一秒产生的燃气都封在里面,那么根据理想气体状态方程开始推倒~~~如上图,相信有一点点化学基础的都知道相对原子质量怎么算的吧~~核心思想就是质量除以分子量
猎鹰大~就是把状态方程直接写成了PV=m`R'T,不过没太大关系,结果都是一样的,只不过形式不同而已~~继续
IMG_20150311_130907.jpg.jpg
(哦,我的鬼字~~~)怎么讲茢~~因为速度等于气体运动路程/时间(我取1秒,反正都要被消掉),路程等于气体体积除以喉部面积,接下来就是带入带入带入~~化简,接下来以当地声速为C,将两个式子等起来,就能得到最终结果。。。。。。duangduangduangduang!!!
IMG_20150311_130925.jpg.jpg
大家觉得讲的没有猎鹰详细的,那就去找猎鹰吧~~~我只是白,白白
上课去了,sad[s::Q] IMG20150310183717.jpg.jpg
来自:航空航天 / 喷气推进严肃内容:专著/论述
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~~空空如也
mark42 作者
9年1个月前 IP:福建
755439
一楼自己的
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LShang001
9年1个月前 IP:湖南
755483
字写得不错!
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Currying
9年1个月前 IP:甘肃
755503
你的P R T a 是哪来的?
(发动机燃烧室及喷管热力学计算得到)
那么Pc是哪来的
(内弹道学模拟结果)
热力学的计算一个参量
(Pc)
内弹道学需要的参量
(P R T )
我语文水平不好,上面四个问题你自己理解一下,总之,你算不准。
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Currying
9年1个月前 IP:甘肃
755504
引用 魅影封喉:
你的P R T a 是哪来的?
(发动机燃烧室及喷管热力学计算得到)
那么Pc是哪来的
(内弹道学模拟结果)
热力学的计算一个参量
(Pc)
内弹道学需要的参量
(P R T )
我语文水平不好,上面四个问题你自己理解一下,总之,你算不准。
不过如果定性分析的化,你给出的那个帖子里的方法是非常标准的。。
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mark42作者
9年1个月前 IP:福建
755556
引用 魅影封喉:
你的P R T a 是哪来的?
(发动机燃烧室及喷管热力学计算得到)
那么Pc是哪来的
(内弹道学模拟结果)
热力学的计算一个参量
(Pc)
内弹道学需要的参量
(P R T )
我语文水平不好,上面四个问题你自己理解一下,总之,你算不准。
那为什么我算出的答案和那个帖子里一样,真的一样,我只是把M(分子量)挪到了分母那~~,可为什么算不准呢,而且猎鹰也表示公式用的有问题 kc01.png
纳闷再补一句。。。R是普适气体常数。。但是剩下的P T A 就不懂什么意思了
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9年1个月前 IP:甘肃
755559
引用 mark42:
那为什么我算出的答案和那个帖子里一样,真的一样,我只是把M(分子量)挪到了分母那~~,可为什么算不准呢,而且猎鹰也表示公式用的有问题
纳闷再补一句。。。R是普适气体常数。。但是剩下的P T A 就不懂什么意思了
你看,我就怕你看不懂我的意思。你果然没有看懂。关键在于Pc,你算不准Pc其他能准?Pc是A过程的结果,又是B过程的参数,且A对B有约束作用,那你怎么能算准呢?(A=热力学计算 B=内弹道模拟)
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9年1个月前 IP:甘肃
755560
引用 mark42:
那为什么我算出的答案和那个帖子里一样,真的一样,我只是把M(分子量)挪到了分母那~~,可为什么算不准呢,而且猎鹰也表示公式用的有问题
纳闷再补一句。。。R是普适气体常数。。但是剩下的P T A 就不懂什么意思了
R是我不小心打错了的。。P就是Pc,a代表声速,T代表Tf,a和Tf都得不到准确值,原因就是作为参量的Pc没有准确值,(包括等熵指数也是不准的)
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mark42作者
9年1个月前 IP:福建
755564
引用 魅影封喉:
你看,我就怕你看不懂我的意思。你果然没有看懂。关键在于Pc,你算不准Pc其他能准?Pc是A过程的结果,又是B过程的参数,且A对B有约束作用,那你怎么能算准呢?(A=热力学计算 B=内弹道模拟)
Pc??那个c是不是cell??而且那篇帖子里好像没有给出燃烧室压力怎么算啊
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mark42作者
9年1个月前 IP:福建
755565
引用 魅影封喉:
R是我不小心打错了的。。P就是Pc,a代表声速,T代表Tf,a和Tf都得不到准确值,原因就是作为参量的Pc没有准确值,(包括等熵指数也是不准的)
能教我怎么算吗&Tf是什么?听的晕晕的,莫怪
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
755756
引用 魅影封喉:
你的P R T a 是哪来的?
(发动机燃烧室及喷管热力学计算得到)
那么Pc是哪来的
(内弹道学模拟结果)
热力学的计算一个参量
(Pc)
内弹道学需要的参量
(P R T )
我语文水平不好,上面四个问题你自己理解一下,总之,你算不准。
燃烧室的压力是自己设定的,想要多少都行,喉部的面积就是根据所需要压力和推力确定的。
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mark42作者
9年1个月前 IP:福建
755810
引用 猎鹰:
燃烧室的压力是自己设定的,想要多少都行,喉部的面积就是根据所需要压力和推力确定的。
那想要多少应该有个度吧
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9年1个月前 IP:甘肃
755817
引用 猎鹰:
燃烧室的压力是自己设定的,想要多少都行,喉部的面积就是根据所需要压力和推力确定的。
你这个想要多少都行可就不对了,工作压强受燃烧面的影响,平衡组分受压强影响。无论是气相产物的平均R,还是比热比K,还是声速a,绝热燃烧温度Tf都是收到平衡组分的影响了,你对工作压强的态度难道就是“想要多少都行”?
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
755940
引用 魅影封喉:
你这个想要多少都行可就不对了,工作压强受燃烧面的影响,平衡组分受压强影响。无论是气相产物的平均R,还是比热比K,还是声速a,绝热燃烧温度Tf都是收到平衡组分的影响了,你对工作压强的态度难道就是“想要多少都行”?
我从来不知道一个方程可以求出几个解。而且压力一贯都是,需要多少都行,这是不变量,不需要求解。
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9年1个月前 IP:甘肃
755991
引用 猎鹰:
我从来不知道一个方程可以求出几个解。而且压力一贯都是,需要多少都行,这是不变量,不需要求解。
我也从来没听说过解喉部面积只需要一个方程
燃烧室平衡至少需要N个元素的质量守恒方程和一个能量守恒方程才能解出来,内压就是控制方程组里的参数,压力改变,方程组结果当然改变。
你计算喉部面积方程中所有的形参都随压力的改变而改变,你竟然说不需要求解压力?这是什么黑科技啊,我想了解一下。
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
755993
引用 魅影封喉:
我也从来没听说过解喉部面积只需要一个方程
燃烧室平衡至少需要N个元素的质量守恒方程和一个能量守恒方程才能解出来,内压就是控制方程组里的参数,压力改变,方程组结果当然改变。
你计算喉部面积方程中所有的形参都随压力的改变而改变,你竟然说不需要求...
你可以试试,反正我知道如果你不确定压力是无法计算的。
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9年1个月前 IP:甘肃
755995
引用 猎鹰:
你可以试试,反正我知道如果你不确定压力是无法计算的。
你也知道不确定压力是无法计算啊,那对于这个不确定的量,你不是想办法求出来,而是随便取一个值,然后说“这个量可以随便取值,不影响的”这样真的好么。。
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9年1个月前 IP:甘肃
755996
引用 猎鹰:
你可以试试,反正我知道如果你不确定压力是无法计算的。
不确定压力确实是没法计算,所以如果只做燃烧室热力学计算的话就不够精确了
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
755998
引用 魅影封喉:
你也知道不确定压力是无法计算啊,那对于这个不确定的量,你不是想办法求出来,而是随便取一个值,然后说“这个量可以随便取值,不影响的”这样真的好么。。
本来就是这样的,都是根据自己根据需要选择一个合适的压力(这个值在计算上可以随便取,只要不低于达到音速的极限就行),在确定了压力之后才可能进行热力学分析和确定喷管规格。压力这一项一直都是当做已知量,我还从来没有听说过需要专门求解。
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9年1个月前 IP:甘肃
756004
引用 猎鹰:
本来就是这样的,都是根据自己根据需要选择一个合适的压力(这个值在计算上可以随便取,只要不低于达到音速的极限就行),在确定了压力之后才可能进行热力学分析和确定喷管规格。压力这一项一直都是当做已知量,我还从来没有听说过需要专门求解。
.

压力差2000kpa,你看看你需要的参量有变化没(连续计算我都还没写完,现在是迭代的收敛精度还比较大,进一步提高计算密度的话,压强的影响会更明显)
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9年1个月前 IP:甘肃
756005
引用 猎鹰:
本来就是这样的,都是根据自己根据需要选择一个合适的压力(这个值在计算上可以随便取,只要不低于达到音速的极限就行),在确定了压力之后才可能进行热力学分析和确定喷管规格。压力这一项一直都是当做已知量,我还从来没有听说过需要专门求解。
温度和压强虽然都可以通过递归计算修正,但是温度是从300K连续不断的上升到5000K左右的,压强可不能连续变化,所以你初始压强的选取肯定影响结果。(你没听说过不代表不需要)
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756013
引用 魅影封喉:
温度和压强虽然都可以通过递归计算修正,但是温度是从300K连续不断的上升到5000K左右的,压强可不能连续变化,所以你初始压强的选取肯定影响结果。(你没听说过不代表不需要)
既然你硬生生这样说,那么你就去算压力吧。

我再吐槽一句,你的压力也是没有计算的,也是乱填的。如果是计算的请给出过程。为什么8200和9900KPa不能用。
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9年1个月前 IP:甘肃
756052
引用 猎鹰:
既然你硬生生这样说,那么你就去算压力吧。

我再吐槽一句,你的压力也是没有计算的,也是乱填的。如果是计算的请给出过程。为什么8200和9900KPa不能用。
我给你说了半天,你竟然没听懂我在说什么。理解能力也真是....
我的压力本来就是乱填的,但你明白我想告诉你什么吗?我要告诉你的是

不同压强下热力学计算结果不一样!所以压强可以影响你的Ae计算!所以压强不能乱取!
(看你对计算也是挺有研究的,怎么连我在说啥你都听不懂。。)
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9年1个月前 IP:甘肃
756053
引用 猎鹰:
既然你硬生生这样说,那么你就去算压力吧。

我再吐槽一句,你的压力也是没有计算的,也是乱填的。如果是计算的请给出过程。为什么8200和9900KPa不能用。
“竟然我硬生生的这样说”简直233,图文并茂,有理有据,在你看来就是硬生生的。我好得也是拿出数据了,你倒是说说为什么压强不会影响Ae?
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756145
引用 魅影封喉:
“竟然我硬生生的这样说”简直233,图文并茂,有理有据,在你看来就是硬生生的。我好得也是拿出数据了,你倒是说说为什么压强不会影响Ae?
我从来没说过不影响。而且你连压强都没有你如何得到热力学结果?

你自己去看看发动机参数,上面都是所得清清楚楚,根据循环方式,工程技术的条件确定,和热力学完全没关。
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9年1个月前 修改于 9年1个月前 IP:甘肃
756148
引用 猎鹰:
我从来没说过不影响。
既然你也知道影响了。“燃烧室的压力是自己设定的,想要多少都行”。。

(顺便一提,你一直在用热力计算结果仿真,结果你说和热力学计算完全不相关?你要知道你现在是在做理论的仿真。)
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756149
引用 魅影封喉:
既然你也知道影响了。“燃烧室的压力是自己设定的,想要多少都行”。。
本来就是想要多少就多少啊!
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756157
引用 魅影封喉:
既然你也知道影响了。“燃烧室的压力是自己设定的,想要多少都行”。。
我估计你是把发动机设计的步骤都弄错了。首先要确定推力和自己技术运行情况下的合适工作压力(自己想多少都行,比如SSME就是20MPa,RS-68就是10MPa),然后才开始确定喷管的喉部等数据。
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9年1个月前 IP:甘肃
756160
引用 猎鹰:
我估计你是把发动机设计的步骤都弄错了。首先要确定推力和自己技术运行情况下的合适工作压力(自己想多少都行,比如SSME就是20MPa,RS-68就是10MPa),然后才开始确定喷管的喉部等数据。
你的意思是说,假如我有一根药柱,我把他装到发动机里,然后心里默念出一个数值”20Mpa“,然后工作时发动机内压就是20Mpa了?
如果不是这样,那你对压强的确定又是根据什么啊?比如上面那个聚硫推进剂,如果是你你怎么选择压强?
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9年1个月前 IP:甘肃
756166
引用 魅影封喉:
你的意思是说,假如我有一根药柱,我把他装到发动机里,然后心里默念出一个数值”20Mpa“,然后工作时发动机内压就是20Mpa了?
如果不是这样,那你对压强的确定又是根据什么啊?比如上面那个聚硫推进剂,如果是你你怎么选择压强?
反正如果是我,我会在第一次输入一个不确定值,得到热力学数据的近似解,然后根据内弹道学,以装药几何形状为参数,去计算工作压强,再将工作压强反代入热力学计算中进行计算,最后取两次连续计算值误差不大于某个范围作为收敛条件。此时的热力学参数再进行理论性能估算。
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拔刀斋
9年1个月前 IP:美国
756242
引用 魅影封喉:
我也从来没听说过解喉部面积只需要一个方程
燃烧室平衡至少需要N个元素的质量守恒方程和一个能量守恒方程才能解出来,内压就是控制方程组里的参数,压力改变,方程组结果当然改变。
你计算喉部面积方程中所有的形参都随压力的改变而改变,你竟然说不需要求...


正是因为压力的影响太复杂,所以为了简化计算采取人为设定压力的方法。
先设定一个压力之后其他受压力影响的参数就固定了。
否则设定其他参数再把压力当变量求解,会在方程里引入多得多的变量。

毕竟整个发动机设计总要有某些参数由人为经验设定。

另外假设很长的喷喉与实际设计目的不符,这是喷管,不是激波管。
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756286
引用 魅影封喉:
反正如果是我,我会在第一次输入一个不确定值,得到热力学数据的近似解,然后根据内弹道学,以装药几何形状为参数,去计算工作压强,再将工作压强反代入热力学计算中进行计算,最后取两次连续计算值误差不大于某个范围作为收敛条件。此时的热力学参数再进行理...
说到底,你不是也是随便填写一个值,没有任何计算。而且对于确定喷管的情况下如果计算压力你也是知道的,我也就不解释了。
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mark42作者
9年1个月前 IP:福建
756290
引用 魅影封喉:
反正如果是我,我会在第一次输入一个不确定值,得到热力学数据的近似解,然后根据内弹道学,以装药几何形状为参数,去计算工作压强,再将工作压强反代入热力学计算中进行计算,最后取两次连续计算值误差不大于某个范围作为收敛条件。此时的热力学参数再进行理...
设计发动机时,设计要求里就有耐压,总冲,推力这3样,因为发动机工况已知,所以要根据发动机来确定药柱尺寸(喷燃比),这里有坛子上的一篇文献,建议一起讨论下
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9年1个月前 IP:甘肃
756450
引用 猎鹰:
说到底,你不是也是随便填写一个值,没有任何计算。而且对于确定喷管的情况下如果计算压力你也是知道的,我也就不解释了。
我现在是随便带一个值,那是软件只完成了一半儿,我的软件写完就按我上面说的算。
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9年1个月前 IP:甘肃
756451
引用 拔刀斋:
正是因为压力的影响太复杂,所以为了简化计算采取人为设定压力的方法。
先设定一个压力之后其他受压力影响的参数就固定了。
否则设定其他参数再把压力当变量求解,会在方程里引入多得多的变量。

毕竟整个发动机设计总要有某些参数由人为经验设定...
压力的影响是很复杂,但是有办法提高计算精度,自然要尽力去求出来。
不过你这话说的非常在理,你提到这个过程是经过简化的,这也正是我说楼主算不准的原因
压力的求解就按照我上文中说的,应该不引入新变量,只是增加计算次数吧
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9年1个月前 IP:甘肃
756456
引用 mark42:
设计发动机时,设计要求里就有耐压,总冲,推力这3样,因为发动机工况已知,所以要根据发动机来确定药柱尺寸(喷燃比),这里有坛子上的一篇文献,建议一起讨论下
可实际上设计固机一切的一切都从推进剂设计开始,离开了推进剂设计你什么数据都得不到。楼上的那位拔刀啥的也说了,你采取了一种简化的算法,这样一开始数据就不准(相对于校正后的精度),又怎么能算准呢?
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9年1个月前 IP:甘肃
756458
引用 mark42:
设计发动机时,设计要求里就有耐压,总冲,推力这3样,因为发动机工况已知,所以要根据发动机来确定药柱尺寸(喷燃比),这里有坛子上的一篇文献,建议一起讨论下
你发出的这本教材我大概看了看,计算压强时也采用的是零维模型下的内弹道学。虽然这本书对热力学计算只字不提,但是给出了正确的压强计算方法,毕竟这书已经很老了。(而楼上的某位,一直在强调热力学计算,而对内弹道学只字不提,然后遇到未知的参量压力,就是“本来就是想要多少就多少啊!")
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756497
引用 魅影封喉:
你发出的这本教材我大概看了看,计算压强时也采用的是零维模型下的内弹道学。虽然这本书对热力学计算只字不提,但是给出了正确的压强计算方法,毕竟这书已经很老了。(而楼上的某位,一直在强调热力学计算,而对内弹道学只字不提,然后遇到未知的参量压力,就...
请自己阅读火箭发动机相关书籍。你现在连发动机的设计流程都完全不知道。在其他数据都没有的情况下第一步就是确定压力,和大致的推力。

屏幕快照 2015-03-15 下午11.18.58.png
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9年1个月前 IP:甘肃
756510
引用 猎鹰:
请自己阅读火箭发动机相关书籍。你现在连发动机的设计流程都完全不知道。在其他数据都没有的情况下第一步就是确定压力,和大致的推力。
233,断章取义,那就没什么好说的了。
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756516
引用 魅影封喉:
233,断章取义,那就没什么好说的了。
是你先断章取义吧。
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9年1个月前 IP:甘肃
756521
引用 猎鹰:
是你先断章取义吧。
我不是不懂你这个设计流程,固体火箭发动机设计的书网上一搜有好多本,我不是文盲,自然看的懂。我说你断章取义,是因为你看到书上先选择工作压强和推力作为初始的数据开始求解,你就觉得我用一些普车加工不出的机械条件做约束,再开始求解是错的。
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猎鹰
9年1个月前 IP:四川
756525
引用 魅影封喉:
我不是不懂你这个设计流程,固体火箭发动机设计的书网上一搜有好多本,我不是文盲,自然看的懂。我说你断章取义,是因为你看到书上先选择工作压强和推力作为初始的数据开始求解,你就觉得我用一些普车加工不出的机械条件做约束,再开始求解是错的。
我可从来没有这样说过,我只是说最开始就得根据你最先设计的值进行初步计算,然后根据你能够加工的数据进行修改,之后进行多次迭代。这个设计压力可以任意值,并没有要求,但是后面具体的压力必须得多次迭代。
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9年1个月前 IP:甘肃
756528
引用 猎鹰:
我可从来没有这样说过,我只是说最开始就得根据你最先设计的值进行初步计算,然后根据你能够加工的数据进行修改,之后进行多次迭代。这个设计压力可以任意值,并没有要求,但是后面具体的压力必须得多次迭代。
这不是和我的看法一样么?那咱们扯这么多还有意义吗?楼主算的不准这个命题成立。
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mark42作者
9年1个月前 IP:福建
756763
引用 魅影封喉:
这不是和我的看法一样么?那咱们扯这么多还有意义吗?楼主算的不准这个命题成立。
那么求发教程,洗耳恭听
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mark42作者
9年0个月前 IP:福建
759858
今天想了好一会儿,发现一个大问题,猎鹰的方程有一步是这样(看倒2行)
89_19313_a9139b164ad0c75.jpg

而我的也有一步是这样(看倒1行)
IMG_20150311_130925.jpg.jpg
是不是很相近?其实就挪了一个M(相对分子质量)
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mark42作者
9年0个月前 IP:福建
759860
另外,求单位如何统一,已知P用MPa(相当于1N/mm^2),如何确定剩下的量单位用什么?[s::)]
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mark42作者
9年0个月前 IP:福建
759934
@猎鹰
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