Газодинамические функции это соотношения составленные из газодинамических величин, использующиеся для упрощения и оптимизации расчётов задач газодинамики.

Предположим, что были установлены некоторые количественные соотношения между давлением, плотностью, температурой и коэффициентом скорости газового потока, а также, например, параметрами торможения для некоторых случаев течений газа. Эти уравнения содержат параметры газа, в частности, коэффициент скорости λ, в высоких и дробных степенях, поэтому преобразование их, получение явных зависимостей между параметрами в общем виде и решение численных задач часто представляют значительные трудности. Вместе с тем, рассматривая различные уравнения газового потока, можно заметить, что величина коэффициента скорости λ входит в них в виде нескольких часто встречающихся комбинаций или выражений, которые  и можно рассматривать как  газодинамических функций. Этим функциям присвоены сокращенные обозначения, и их значения в зависимости от величины λ и показателя адиабаты k вычисляются и приводятся в таблицах.

Расчет газовых потоков при помощи таблиц газодинамических функций получил широкое распространение и является в настоящее время общепринятым. Помимо сокращения вычислительной работы, преимуществом расчета с использованием газодинамических функций является значительное упрощение преобразований при совместном решении основных уравнений, что позволяет получать в общем виде решения весьма сложных задач. При таком расчете более четко выявляются основные качественные закономерности течения и связи между параметрами газового потока.

Использование газодинамических функций позволяет вести расчет одномерных газовых течений с учетом сжимаемости практически так же просто, как ведется расчет течений несжимаемой жидкости.

 

Рассмотрим основные из применяющихся в настоящее время газодинамических функций и на ряде примеров проиллюстрируем использование их для решения различных задач.
Первая, простейшая группа газодинамических функций введена для упрощений записи соотношений между параметрами в потоке, параметрами торможения и коэффициентом скорости газа. Путем преобразования уравнения теплосодержания была получена формула:

связывающая температуру торможения Т_о с температурой в потоке Т и коэффициентом скорости λ. Обозначим

Получены выражения для отношения давления и плотности в потоке к полному давлению и плотности изоэнтропически заторможенного газа. Введем для них обозначения

Связь между газодинамическими функциями τ(λ), π(λ), ε(λ) вытекает из очевидного соотношения между величинами ρ, р и Т:

Следует заметить, что эти уравнения связывают параметры газа в одном и том же сечении потока и справедливы независимо от характера течения и происходящих в газе процессов. Переход от параметров в потоке к параметрам заторможенного газа по определению происходит по идеальной адиабате.

Характер изменения газодинамических функций τ(λ), π(λ), ε(λ) в зависимости от λ показан на рисунке 1: с увеличением от нуля до максимального значения

функции τ(λ), π(λ), ε(λ) монотонно уменьшаются от единицы до нуля. Это вполне соответствует и их физическому смыслу: при весьма малых скоростях (λ→0) параметры в потоке практически не отличаются от параметров полностью заторможенного газа; с увеличением скорости до предельного значения (M→∞ , λ→λmax) температура, давление и плотность газа при конечном значении параметров торможения стремятся к нулю.
Располагая графиками или таблицами, в которых для каждого значения k приведены значения функций τ(λ), π(λ), ε(λ), можно быстро определять параметры торможения по параметрам в потоке и наоборот.
 

 

Создание авиационных турбореактивных двигателей (ТРД), начавшееся более полвека назад – одно из наиболее наукоемких направлений двигателестроения, требующее высокого уровня развития техники и технологии производства. Современные двухконтурные двигатели вдвое экономичнее первых турбореактивных двигателей - их удельный вес уменьшился в 6…8 раз, ресурс увеличился на два порядка, надежность выросла многократно.
Систематические исследования ТРД были развернуты в первые послевоенные годы, когда стало ясно, что единственным способом радикального увеличения скорости полета является использование воздушно-реактивных двигателей (ВРД). С самого начала значительное внимание уделялось методическому обеспечению исследований и разработок. Был создан метод расчета ТРД в параметрах заторможенного потока, получивший в последствии широкое распространение. Ускорению расчетов и исследований закономерностей рабочего процесса способствовало применение газодинамических функций и методов теории газодинамического подобия к процессам в двигателе.