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1第一章 空气动力学基础知识复习过程

1第一章空气动力学 基础知识

第四单元飞机与飞机系统 第一章空气动力学基础知识 1.1 大气层和标准大气 1.1.1 地球大气层 地球表面被一层厚厚的大气层包围着。飞机在大气层内运动时要和周围的介质——空气——发生关系,为了弄清楚飞行时介质对飞机的作用,首先必须了解大气层的组成和空气的一些物理性质。 根据大气的某些物理性质,可以把大气层分为五层:即对流层(变温层)、平流层(同温层)、中间层、电离层(热层)和散逸层。 对流层的平均高度在地球中纬度地区约11公里,在赤道约17公里,在两极约8公里。对流层内的空气温度、密度和气压随着高度的增加而下降,并且由于地球对大气的引力作用,在对流层内几乎包含了全部大气质量的四分之三,因此该层的大气密度最大、大气压力也最高。大气中含有大量的水蒸气及其它微粒,所以云、雨、雪、雹及暴风等气象变化也仅仅产生在对流层中。另外,由于地形和地面温度的影响,对流层内不仅有空气的水平流动,还有垂直流动,形成水平方向和垂直方向的突风。对流层内空气的组 成成分保持不变。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢1

从对流层顶部到离地面约30公里之间称为平流层。在平流层中,空气只有水平方向的流动,没有雷雨等现象,故得名为平流层。同时该层的空气温度几乎不变,在同一纬度处可以近似看作常数,常年平均值为摄氏零下56.5度,所以又称为同温层。同温层内集中了全部大气质量的四分之一不到一些,所以大气的绝大部分都集中在对流层和平流层这两层大气内,而且目前大部分的飞机也只在这两层内活动。 中间层从离地面30公里到80至100公里为止。中间层内含有大量的臭氧,大气质量只占全部大气总量的三千分之一。在这一层中,温度先随高度增加而上升,后来又下降。 中间层以上到离地面500公里左右就是电离层。这一层内含有大量的离子(主要是带负电的离子),它能发射无线电波。在这一层内空气温度从-90℃升高到1 000℃,所以又称为热层。高度在150公里以上时,由于空气非常稀薄,已听不到声音。 散逸层位于距地面500公里到1 600公里之间,这里的空气质量只占全部大气质量的1011 ,是大气的最外一层,因此也称之为“外层大气”。 1.1.2 大气的物理性质 大气的物理性质主要包括:温度、压强、密度、粘性和可压缩性等。 气体的压强p是指气体作用于容器内壁的单位面积上的正压力。大气的压强是指大气垂直地作用于物体表面单位面积上的力。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢2

1第一章 空气动力学基础知识

第四单元飞机与飞机系统 第一章空气动力学基础知识 1.1 大气层和标准大气 1.1.1 地球大气层 地球表面被一层厚厚的大气层包围着。飞机在大气层内运动时要和周围的介质——空气——发生关系,为了弄清楚飞行时介质对飞机的作用,首先必须了解大气层的组成和空气的一些物理性质。 根据大气的某些物理性质,可以把大气层分为五层:即对流层(变温层)、平流层(同温层)、中间层、电离层(热层)和散逸层。 对流层的平均高度在地球中纬度地区约11公里,在赤道约17公里,在两极约8公里。对流层内的空气温度、密度和气压随着高度的增加而下降,并且由于地球对大气的引力作用,在对流层内几乎包含了全部大气质量的四分之三,因此该层的大气密度最大、大气压力也最高。大气中含有大量的水蒸气及其它微粒,所以云、雨、雪、雹及暴风等气象变化也仅仅产生在对流层中。另外,由于地形和地面温度的影响,对流层内不仅有空气的水平流动,还有垂直流动,形成水平方向和垂直方向的突风。对流层内空气的组成成分保持不变。 从对流层顶部到离地面约30公里之间称为平流层。在平流层中,空气只有水平方向的流动,没有雷雨等现象,故得名为平流层。同时该层的空气温度几乎不变,在同一纬度处可以近似看作常数,常年平均值为摄氏零下56.5度,所以又称为同温层。同温层内集中了全部大气质量的四分之一不到一些,所以大气的绝大部分都集中在对流层和平流层这两层大气内,而且目前大部分的飞机也只在这两层内活动。 中间层从离地面30公里到80至100公里为止。中间层内含有大量的臭氧,大气质量只占全部大气总量的三千分之一。在这一层中,温度先随高度增加而上升,后来又下降。 中间层以上到离地面500公里左右就是电离层。这一层内含有大量的离子(主要是带负电的离子),它能发射无线电波。在这一层内空气温度从-90℃升高到 1 000℃,所以又称为热层。高度在150公里以上时,由于空气非常稀薄,已听不到声音。 散逸层位于距地面500公里到1 600公里之间,这里的空气质量只占全部大气质量的1011 ,是大气的最外一层,因此也称之为“外层大气”。 1.1.2 大气的物理性质 大气的物理性质主要包括:温度、压强、密度、粘性和可压缩性等。

航模基础知识空气动力学

航模基础知识空气动力学 一章基础物理 本章介绍一些基本物理观念,在此只能点到为止,如果你在学校已上过了或没兴趣学,请跳过这一章直接往下看。第一节速度与加速度速度即物体移动的快慢及方向,我们常用的单位是每秒多少公尺﹝公尺/秒﹞加速度即速度的改变率,我们常用的单位是﹝公尺/秒/秒﹞,如果加速度是负数,则代表减速。第二节牛顿三大运动定律第一定律:除非受到外来的作用力,否则物体的速度(v)会保持不变。没有受力即所有外力合力为零,当飞机在天上保持等速直线飞行时,这时飞机所受的合力为零,与一般人想象不同的是,当飞机降落保持相同下沉率下降,这时升力与重力的合力仍是零,升力并未减少,否则飞机会越掉越快。第二定律:某质量为m 的物体的动量(p = mv)变化率是正比于外加力F 并且发生在力的方向上。此即著名的F=ma 公式,当物体受一个外力后,即在外力的方向产生一个加速度,飞机起飞滑行时引擎推力大于阻力,于是产生向前的加速度,速度越来越快阻力也越来越大,迟早引擎推力会等于阻力,于是加速度为零,速度不再增加,当然飞机此时早已飞在天空了。第三定律:作用力与反作用力是数值相等且方向相反。你踢门一脚,你的脚也会痛,因为门也对你施了一个相同大小的力第三节力的平衡作用于飞机的力要刚好平衡,如果不平衡就是合力不为零,依牛顿第二定律就会产生加速度,为了分析方便我们把力分为X、Y、Z 三个轴力的平衡及绕X、Y、Z 三个轴弯矩的平衡。轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度,飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞,升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称x 及y 方向﹝当然还有一个z 方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x 方向阻力与推力大小相同方向相反,故x 方向合力为零,飞机速度不变,y 方向升力与重力大小相同方向相反,故y 方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞 弯矩不平衡则会产生旋转加速度,在飞机来说,X 轴弯矩不平衡飞机会滚转, Y 轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z 轴弯矩不平衡飞机会俯 第四节伯努利定律 伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越大,静压力 越小,速度越小,静压力越大,这里说的流体一般是指空气或水,在这里当然是 指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢, 静压力较大,两边互相较力,于是机翼就被往上推去,然后飞机就 飞起来,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流 经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无 法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上 缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘 我曾经在杂志上看过某位作者说飞机产生升力是因为机翼有攻角,当气流 通过时机翼的上缘产生”真空”,于是机翼被真空吸上去﹝如图1-6﹞,他的真 空还真听话,只把飞机往上吸,为什么不会把机翼往后吸,把你吸的动都不能动, 还有另一个常听到的错误理论有时叫做***理论,这理论认为空气的质点如同子 弹一般打在机翼下缘,将动量传给机翼,这动量分成一个往上的分量于是产生升 力,另一个分量往后于是产生阻力﹝如图1-7﹞,可是克拉克Y 翼及内凹翼在攻 角零度时也有升力,而照这***理论该二种翼型没有攻角时只有上面”挨子 弹”,应该产生向下的力才对啊,所以机翼不是风筝当然上缘也没有所谓真空。 伯努利定律在日常生活上也常常应用,最常见的可能是喷雾杀虫剂了﹝如

空气动力学基础知识及飞行基础原理

-/ M8空气动力学基础及飞行原理 1、绝对温度的零度是 A、-273℉ B、-273K C、-273℃ D、32℉ 2、空气的组成为 A、78%氮,20%氢和2%其他气体 B、90%氧,6%氮和4%其他气体 C、78%氮,21%氧和1%其他气体 D、21%氮,78%氧和1%其他气体 3、流体的粘性系数与温度之间的关系是? A、液体的粘性系数随温度的升高而增大。 B、气体的粘性系数随温度的升高而增大。 C、液体的粘性系数与温度无关。 D、气体的粘性系数随温度的升高而降低。 4、空气的物理性质主要包括 A、空气的粘性 B、空气的压缩性 C、空气的粘性和压缩性 D、空气的可朔性 5、下列不是影响空气粘性的因素是 A、空气的流动位置 B、气流的流速 C、空气的粘性系数 D、与空气的接触面积 6、气体的压力

、密度<ρ>、温度三者之间的变化关系是 A、ρ=PRT B、T=PRρ C、P=Rρ/ T D、P=RρT 7、在大气层内,大气密度 A、在同温层内随高度增加保持不变。 B、随高度增加而增加。 C、随高度增加而减小。 D、随高度增加可能增加,也可能减小。 8、在大气层内,大气压强 A、随高度增加而增加。 B、随高度增加而减小。 C、在同温层内随高度增加保持不变。

-/ D、随高度增加可能增加,也可能减小。 9、空气的密度 A、与压力成正比。 B、与压力成反比。 C、与压力无关。 D、与温度成正比。 10、影响空气粘性力的主要因素: A、空气清洁度 B、速度剃度 C、空气温度 D、相对湿度 11、对于空气密度如下说法正确的是 A、空气密度正比于压力和绝对温度 B、空气密度正比于压力,反比于绝对温度 C、空气密度反比于压力,正比于绝对温度 D、空气密度反比于压力和绝对温度 12、对于音速.如下说法正确的是: A、只要空气密度大,音速就大 B、只要空气压力大,音速就大 C、只要空气温度高.音速就大 D、只要空气密度小.音速就大 13、假设其他条件不变,空气湿度大 A、空气密度大,起飞滑跑距离长 B、空气密度小,起飞滑跑距离长 C、空气密度大,起飞滑跑距离短 D、空气密度小,起飞滑跑距离短 14、一定体积的容器中,空气压力 A、与空气密度和空气温度乘积成正比 B、与空气密度和空气温度乘积成反比 C、与空气密度和空气绝对湿度乘积成反比 D、与空气密度和空气绝对温度乘积成正比 15、一定体积的容器中.空气压力 A、与空气密度和摄氏温度乘积成正比 B、与空气密度和华氏温度乘积成反比 C、与空气密度和空气摄氏温度

空气动力学基础知识及飞行基础原理笔试题

空气动力学基础及飞行原理笔试题 1绝对温度的零度是:C A -273℉ B -273K C -273℃ D 32℉ 2 空气的组成为C A 78%氮,20%氢和2%其他气体 B 90%氧,6%氮和4%其他气体 C78%氮,21%氧和1%其他气体 D 21%氮,78%氧和1%其他气体 3 流体的粘性系数与温度之间的关系是? B A液体的粘性系数随温度的升高而增大。 B气体的粘性系数随温度的升高而增大。 C液体的粘性系数与温度无关。 D气体的粘性系数随温度的升高而降低。 4 在大气层内,大气密度:C A在同温层内随高度增加保持不变。B随高度增加而增加。 C随高度增加而减小。D随高度增加可能增加,也可能减小。 5 在大气层内,大气压强:B A随高度增加而增加。B随高度增加而减小。 C在同温层内随高度增加保持不变。C随高度增加可能增加,也可能减小。 6 增出影响空气粘性力的主要因素 B C A空气清洁度B速度梯度C空气温度D相对湿度 7 对于空气密度如下说法正确的是B A空气密度正比于压力和绝对温度B空气密度正比于压力,反比于绝对温度C空气密度反比于压力,正比于绝对温度D空气密度反比于压力和绝对温度 8 “对于音速.如下说法正确的是”C A只要空气密度大,音速就大”B“只要空气压力大,音速就大“ C”只要空气温度高.音速就大”D“只要空气密度小.音速就大” 9 假设其他条件不变,空气湿度大:B A空气密度大,起飞滑跑距离长B空气密度小,起飞滑跑距离长 C空气密度大,起飞滑跑距离短D空气密度小,起飞滑跑距离短 10一定体积的容器中。空气压力D A与空气密度和空气温度乘积成正比B与空气密度和空气温度乘积成反比

叶片的空气动力学基础

叶片的空气动力学基础 在风力机基础知识一节中介绍过叶片的升力与阻力基本知识,本节将进一步介绍相关理论知识。在风力机基础知识一节中已作介绍的不再重复,仅介绍有关内容的提高部分。 常用叶片的翼型 由于平板叶片攻角略大就易产生气流分离,阻力增大;平板的强度也很低,所以正式的叶片截面都就是流线型的,即使有一定厚度阻力也很小。图1就是一幅常见翼型的几何参数图,该翼型的中弧线就是一条向上弯曲的弧线,称这种翼型为不对称翼型或带弯度翼型,比较典型的带弯度翼型为美国的NACA4412。 图1--翼型的几何参数 当弯度等于0时,中弧线与弦线重合,称这种翼型为对称翼型,图2就是一个对称翼型,比较典型的对称翼型为美国的NACA0012。

图2--对称翼型的几何参数 图3就是一个性能较好的适合风力机的低阻翼型,就是带弯度翼型,在水平轴风力机中应用较多。 图3--带弯度的低阻翼型 翼型的升力原理 有关翼型的升力原理解释有多种,归纳起来主要依据就是基于牛顿定律的气流偏转产生反作用力与基于伯努利原理的气流速度不同产生压差两个原理,我们结合这两个原理对翼型的升力作通俗的解释。

带弯度翼型在攻角为0度时的升力与阻力 图4就是一个带弯度翼型在攻角为0度时的流线图与压强分布图,左图就是该翼型的流线图,由于翼型上下面不对称,气流在上下面的流动状态也不同。翼型上表面就是凸起的,通道截面减小,气流的流速会加快,另一个原因就是凸起的表面使翼型后面的气压有所减小,前后的压差使得气流速度加快,特别就是翼型上表面前端流速较快。翼型下表面较平,多数气流基本就是平稳流过,由于由于上表面前端高速气流产生低压的吸引,翼型前端气流都向上表面流去,造成靠下表面的气流通道加宽,导致靠近下表面的气流速度有所下降。这样流过上表面的气流速度要比下表面快,根据伯努利原理,流速快的地方压力比流速慢的地方压力小,也就就是说翼型下方压力大于上方,压力差使翼型获得一个向上的力Fl,所以说带弯度翼型在攻角为0度时也会有升力。 图4--翼型在攻角为0度时的流线图与压强分布图图4右图就是该翼型的压力分布图,图中翼型上部分浅绿色区域内的绿色箭头线就是上表面的压力分布,箭头线的长短与方向表示该点的压

叶片的空气动力学基础

叶片的空气动力学基础

叶片的空气动力学基础 在风力机基础知识一节中介绍过叶片的升力与阻力基本知识,本节将进一步介绍相关理论知识。在风力机基础知识一节中已作介绍的不再重复,仅介绍有关内容的提高部分。 常用叶片的翼型 由于平板叶片攻角略大就易产生气流分离,阻力增大;平板的强度也很低,所以正式的叶片截面都是流线型的,即使有一定厚度阻力也很小。图1是一幅常见翼型的几何参数图,该翼型的中弧线是一条向上弯曲的弧线,称这种翼型为不对称翼型或带弯度翼型,比较典型的带弯度翼型为美国的NACA4412。 图1--翼型的几何参数 当弯度等于0时,中弧线与弦线重合,称这种翼型为对称翼型,图2是一个对称翼型,比较典型的对称翼型为美国的NACA0012。

图2--对称翼型的几何参数 图3是一个性能较好的适合风力机的低阻翼型,是带弯度翼型,在水平轴风力机中应用较多。 图3--带弯度的低阻翼型 翼型的升力原理 有关翼型的升力原理解释有多种,归纳起来主要依据是基于牛顿定律的气流偏转产生反作用力与基于伯努利原理的气流速度不同产生压差两个原理,我们结合这两个原理对翼型的升力作通俗的解释。

带弯度翼型在攻角为0度时的升力与阻力 图4是一个带弯度翼型在攻角为0度时的流线图与压强分布图,左图是该翼型的流线图,由于翼型上下面不对称,气流在上下面的流动状态也不同。翼型上表面是凸起的,通道截面减小,气流的流速会加快,另一个原因是凸起的表面使翼型后面的气压有所减小,前后的压差使得气流速度加快,特别是翼型上表面前端流速较快。翼型下表面较平,多数气流基本是平稳流过,由于由于上表面前端高速气流产生低压的吸引,翼型前端气流都向上表面流去,造成靠下表面的气流通道加宽,导致靠近下表面的气流速度有所下降。这样流过上表面的气流速度要比下表面快,根据伯努利原理,流速快的地方压力比流速慢的地方压力小,也就是说翼型下方压力大于上方,压力差使翼型获得一个向上的力Fl,所以说带弯度翼型在攻角为0度时也会有升力。 图4--翼型在攻角为0度时的流线图与压强分布图图4右图是该翼型的压力分布图,图中翼型上部分浅绿色区域内的绿色箭头线是上表面的压力分布,箭头线的长短与方向表示该点的压力

空气动力学部分知识要点

空气动力学及飞行原理课程 空气动力学部分知识要点 一、流体属性与静动力学基础 1、流体与固体在力学特性上最本质的区别在于:二者承受剪应力 和产生剪切变形能力上的不同。 2、静止流体在剪应力作用下(不论所加剪切应力τ多么小,只要 不等于零)将产生持续不断的变形运动(流动),换句话说,静 止流体不能承受剪切应力,将这种特性称为流体的易流性。3、流体受压时其体积发生改变的性质称为流体的压缩性,而抵抗 压缩变形的能力和特性称为弹性。 4、当马赫数小于0.3时,气体的压缩性影响可以忽略不计。 5、流层间阻碍流体相对错动(变形)趋势的能力称为流体的粘性, 相对错动流层间的一对摩擦力即粘性剪切力。 6、流体的剪切变形是指流体质点之间出现相对运动(例如流体层 间的相对运动)流体的粘性是指流体抵抗剪切变形或质点之间 的相对运动的能力。流体的粘性力是抵抗流体质点之间相对运 动(例如流体层间的相对运动)的剪应力或摩擦力。在静止状 态下流体不能承受剪力;但是在运动状态下,流体可以承受剪 力,剪切力大小与流体变形速度梯度有关,而且与流体种类有

关 7、按照作用力的性质和作用方式,可分为彻体力和表面力(面力) 两类。例如重力,惯性力和磁流体具有的电磁力等都属于彻体 力,彻体力也称为体积力或质量力。 8、表面力:相邻流体或物体作用于所研究流体团块外表面,大小 与流体团块表面积成正比的接触力。由于按面积分布,故用接 触应力表示,并可将其分解为法向应力和切向应力: 9、理想和静止流体中的法向应力称为压强,其指向沿着表面的内 法线方向,压强的量纲是[力]/[长度]2 10、标准大气规定在海平面上,大气温度为15℃或T0= 288.15K ,压强p0 = 760 毫米汞柱= 101325牛/米2,密度ρ0 = 1.225千克/米3 11、从基准面到11 km 的高空称为对流层,在对流层内大气密度和 温度随高度有明显变化,温度随高度增加而下降,高度每增加 1km,温度下降6.5 K。从11 km 到21km 的高空大气温度基 本不变,称为同温层或平流层,在同温层内温度保持为216.5 K。 普通飞机主要在对流层和平流层里活动。 12、散度、旋度、有旋流、无旋流。 13、描述流体运动的方程。低速不可压缩理想流体:连续方程+动量 方程(欧拉方程);低速不可压缩粘性流体:连续方程+动量方

空气动力学基础及飞行原理笔试题讲课教案

空气动力学基础及飞行原理笔试题

空气动力学基础及飞行原理笔试题 1绝对温度的零度是: C A -273℉ B -273K C -273℃ D 32℉ 2 空气的组成为 C A 78%氮,20%氢和2%其他气体 B 90%氧,6%氮和4%其他气体 C78%氮,21%氧和1%其他气体 D 21%氮,78%氧和1%其他气体 3 流体的粘性系数与温度之间的关系是? B A液体的粘性系数随温度的升高而增大。 B气体的粘性系数随温度的升高而增大。 C液体的粘性系数与温度无关。 D气体的粘性系数随温度的升高而降低。 4 在大气层内,大气密度: C A在同温层内随高度增加保持不变。 B随高度增加而增加。 C随高度增加而减小。 D随高度增加可能增加,也可能减小。 5 在大气层内,大气压强: B A随高度增加而增加。 B随高度增加而减小。 C在同温层内随高度增加保持不变。 C随高度增加可能增加,也可能减小。 6 增出影响空气粘性力的主要因素 B C A空气清洁度 B速度梯度 C空气温度 D相对湿度 7 对于空气密度如下说法正确的是 B A空气密度正比于压力和绝对温度 B空气密度正比于压力,反比于绝对温度C空气密度反比于压力,正比于绝对温度 D空气密度反比于压力和绝对温度

8 “对于音速.如下说法正确的是” C A只要空气密度大,音速就大” B“只要空气压力大,音速就大“ C”只要空气温度高.音速就大” D“只要空气密度小.音速就大” 9 假设其他条件不变,空气湿度大: B A空气密度大,起飞滑跑距离长B空气密度小,起飞滑跑距离长 C空气密度大,起飞滑跑距离短 D空气密度小,起飞滑跑距离短 10一定体积的容器中。空气压力 D A与空气密度和空气温度乘积成正比 B与空气密度和空气温度乘积成反比 C与空气密度和空气绝对湿度乘积成反比D与空气密度和空气绝对温度乘积成正比11 一定体积的容器中.空气压力 D A与空气密度和摄氏温度乘积成正比 B与空气密度和华氏温度乘积成反比 C与空气密度和空气摄氏温度乘积成反比 D与空气密度和空气绝对温度乘积成正比12 对于露点温度如下说法正确的是 BC A“温度升高,露点温度也升高” B相对湿度达到100%时的温度是露点温度 C“露点温度下降,绝对湿度下降” D露点温度下降,绝对湿度升高“ 13”对于音速,如下说法正确的是” AB A音速是空气可压缩性的标志 B空气音速高,粘性就越大 C音速是空气压力大小的标志 D空气速度是空气可压缩性的标志 14国际标准大气的物理参数的相互关系是: B A温度不变时,压力与体积成正比B体积不变时,压力和温度成正比 C压力不变时,体积和温度成反比 D密度不变时.压力和温度成反比 15国际标准大气规定海平面的大气参数是:B

风力机空气动力学基础知识

风力机空气动力学基础知识 风能曾是蒸汽机发明之前最重要的动力,数千年前就有了帆船用于交通运输,后来有了风车用来磨面与抽水等。近年来,由于传统能源逐渐枯竭、对环境污染严重,风能作为清洁的新能源得到人们的重视。为方便风力机技术知识的学习,下面介绍一些风力机空气动力学的基础知识。 升力与阻力 风就是流动的空气,一块薄平板放在流动的空气中会受到气流对它的作用力,我们把这个力分解为阻力与升力。图1中F是平板受到的作用力,FD为阻力,FL为升力。阻力与气流方向平行,升力与气流方向垂直。 图1-升力与阻力示意图 我们先分析一下平板与气流方向垂直时的情况,见图2,此时平板受到的阻力最大,升力为零。当平板静止时,阻力虽大但并未对平板做功;当平板在阻力作用下运动,气流才对平板做功;如果平板运动速度方向与气流相同,气流相对平板速度为零,则阻力为零,气流也没有对平板做功。

一般说来受阻力运动的平板当速度是气流速度的20%至50%时能获得较大的功率,阻力型风力机就是利用叶片受的阻力工作的。 图2-阻力的形成 当平板与气流方向平行时,平板受到的作用力为零(阻力与升力都为零)。当平板与气流方向有夹角时(见图3),气流遇到平板的向风面会转向斜下方,从而给平板一个压力,气流绕过平板上方时在平板的下风面会形成低压区,平板两面的压差就产生了侧向作用力F,该力可分解为阻力FD与升力FL。

图3-升力与阻力的形成 平板与气流方向的夹角称为攻角,当攻角较小时,平板受到的阻力FD较小;此时平板受到的作用力主要是升力FL,见图4。

图4-小攻角时升力大阻力小 飞机、风筝能够升到空中就是依靠升力,升力型风力机就是靠叶片受到的升力工作的。 翼型 翼型本是来自航空动力学的名词,是机翼剖面的形状,翼型均为流线型,风力机的叶片都是采用机翼或类似机翼的翼型,图5是翼型的几何参数图

新能源汽车基础知识200题

一、单选题 1.新能源车是指的采用( D )作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。 A 甲醇 B 电能 C 太阳能 D 一切新型能源 2.( B )年,爱丁堡的R.Davidson发明第一辆电动车,使用铁锌电池,不能充电。 A、1853 B、1871 C、1886 D、1902 3.1997年丰田的第一代( D )混合动力轿车下线。 A、卡罗拉 B、凯美瑞 C、皇冠 D、普锐斯 4.纯电动汽车是指以车载电源为动力源,用( A )驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 A、电动机 B、汽油机 C、柴油机 D、发电机 5.以下不属于纯电动汽车的优点的是( C )。 A、无废气污染、噪声小 B、结构简单、维修方便 C、续航里程长 D、能量转换率高 6. 新能源汽车车牌号码比传统汽油车多了一位数字,共有( B )个号码。 A、5 B、6 C、7 D、8 7. 吉利帝豪EV450是( A ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 8.卡罗拉双擎汽车是( B ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 9.比亚迪e5是( A ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 10.特斯拉汽车是( A ) A 纯电动汽车 B 混合动力汽车 C 插电混动汽车 11.纯电动汽车与传统燃油汽车相比,优点有( D ) A 节能环保 B 动力性好 C 结构简单 D 以上全是 12.纯电动汽车在充电式的方式有( D ) A 快充充电 B 慢充充电 C 家用充电 D 以上全都是 13.不属于纯电汽车的结构元件是( D )

空气动力学前六章知识要点

空气动力学基础前六章总结 第一章 空气动力学一些引述 1、 空气动力学涉及到的物理量的定义及相应的单位 ①压强:是作用在单位面积上的正压力,该力是由于气体分子在单位时间内对面发生冲击(或穿过该面)而发生的动量变化,具有点属性。 0,lim →?? ? ??=dA dA dF p 单位:Pa, kPa, MPa 一个标准大气压:101kPa ②密度:定义为单位体积内的质量,具有点属性。 0,lim →=dv dv dm ρ 单位:kg/㎡ 空气密度:1.225Kg/㎡ ③温度:反应平均分子动能,在高速空气动力学中有重要作用。单位:℃ ④流速:当一个非常小的流体微元通过空间某任意一点的速度。单位:m/s ⑤剪切应力:dy dv μ τ= μ:黏性系数 ⑥动压:212 q v ρ∞∞∞= 2、 空气动力及力矩的定义、来源及计算方法 空气动力及力矩的来源只有两个: ①物体表面的压力分布 ②物体表面的剪应力分布。 气动力的描述有两种坐标系:风轴系(L,D )和体轴系(A,N)。力矩与所选的点有关系,抬头为正,低头为负。 cos sin L N A αα=- , sin cos D N A αα=+ 3、 气动力系数的定义及其作用 气动力系数是比空气动力及力矩更基本且反映本质的无量纲系数,在三维中的力系数与二维中有差别,如:升力系数S q L C L ∞=(3D ),c q L c l ∞=' (2D )

L L C q S ∞≡,D D C q S ∞≡,N N C q S ∞≡,A A C q S ∞≡,M M C q Sl ∞≡,p p p C q ∞∞-≡,f C q τ∞≡ 二维:S=C(1)=C 4、 压力中心的定义 压力中心,作用翼剖面上的空气动力,可简化为作用于弦上某参考点的升力L,阻力D 或法向力N ,轴向力A 及绕该点的力矩M 。如果绕参考点的力矩为零,则该点称为压力中心,显然压力中心就是总空气动力的作用点,气动力矩为0。 5、 什么是量纲分析,为什么要进行量纲分析,其理论依据,具体方法 在等式中,等号左边和等号右边各项的的量纲应相同,某些物理变量可以用一些基本量(质量,长度,时间等)来表达,据此有了量纲分析法,量纲分析可以减少方程独立变量个数,其理论依据是白金汉π定理。白金汉π定理:一个含有N 个变量的等式,可以写成N-K 个π积的函数形式,K 表示用K 个基本量纲来化简,每个非独立变量只出现在一个π积中,最终每个π积中K 个量纲的幂指数分别等于0,方程得到化简。通过量纲分析法引出了雷诺数Re 和马赫数M ,这两个参数被称作相似参数。自由来流的马赫数Re=∞∞∞μρ/c V =惯性力/黏性力,马赫数M=∞∞a /V ,马赫数可以度量压缩性。 6、 流动相似 判断流动动力学相似的标准是: ①两流体的表面和所有固体边界是几何相似的 ②相似参数相同,即马赫数和雷诺数。 7、 流动问题的分类,判断标准,各有什么样的特点; (连续介质与自由分子;有粘无粘;可压不可压;根据马赫数的分类) 流动类型:当分子对物体表面的碰撞很频繁以致于物体不能分辨出单个分子碰撞(平均自由程很小),对物体表面而言流体是连续介质,这样的流动成为连续流动。如果流动中没有摩擦、热传导或者扩散,那么这样的流动被称为无黏流动。密度是常数的流动称作不可压缩流动(M<0.3)。 马赫数区域:如果流动中任意一点的马赫数都小于1,那么流动是亚音速的(M<0.8)。既有M<1的区域又有M>1的区域成为跨音速区域(0.8

空气动力学部分知识要点

空气动力学部分知识要点

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空气动力学及飞行原理课程 空气动力学部分知识要点 一、流体属性与静动力学基础 1、流体与固体在力学特性上最本质的区别在于:二者承受剪应力 和产生剪切变形能力上的不同。 2、静止流体在剪应力作用下(不论所加剪切应力τ多么小,只要 不等于零)将产生持续不断的变形运动(流动),换句话说,静止流体不能承受剪切应力,将这种特性称为流体的易流性。 3、流体受压时其体积发生改变的性质称为流体的压缩性,而抵抗 压缩变形的能力和特性称为弹性。 4、当马赫数小于0.3时,气体的压缩性影响可以忽略不计。 5、流层间阻碍流体相对错动(变形)趋势的能力称为流体的粘性, 相对错动流层间的一对摩擦力即粘性剪切力。 6、流体的剪切变形是指流体质点之间出现相对运动(例如流体层 间的相对运动)流体的粘性是指流体抵抗剪切变形或质点之间的相对运动的能力。流体的粘性力是抵抗流体质点之间相对运动(例如流体层间的相对运动)的剪应力或摩擦力。在静止状态下流体不能承受剪力;但是在运动状态下,流体可以承受剪力,剪切力大小与流体变形速度梯度有关,而且与流体种类有关

7、按照作用力的性质和作用方式,可分为彻体力和表面力(面力) 两类。例如重力,惯性力和磁流体具有的电磁力等都属于彻体力,彻体力也称为体积力或质量力。 8、表面力:相邻流体或物体作用于所研究流体团块外表面,大小 与流体团块表面积成正比的接触力。由于按面积分布,故用接触应力表示,并可将其分解为法向应力和切向应力: 9、理想和静止流体中的法向应力称为压强,其指向沿着表面的内 法线方向,压强的量纲是[力]/[长度]2 10、标准大气规定在海平面上,大气温度为15℃或T0 = 288.15K,压强p0 = 760 毫米汞柱=101325牛/米2,密度ρ0= 1.225千克/米3 11、从基准面到11 km 的高空称为对流层,在对流层内大气密度和 温度随高度有明显变化,温度随高度增加而下降,高度每增加1km,温度下降6.5 K。从11km到21km 的高空大气温度基本不变,称为同温层或平流层,在同温层内温度保持为216.5 K。普通飞机主要在对流层和平流层里活动。 12、散度、旋度、有旋流、无旋流。 13、描述流体运动的方程。低速不可压缩理想流体:连续方程+动量 方程(欧拉方程);低速不可压缩粘性流体:连续方程+动量方程(N-S方程);高速可压缩理想流体:连续方程+动量方程(欧拉方程)+能量方程+状态方程。

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