空气动力学基础 安德森 双语
空气动力学基础 安德森 双语
空气动力学基础安德森双语《空气动力学基础：安德森双语》1. 引言空气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学原理，它对于航空航天工程领域有着深远的影响。
本文将以经典教材《空气动力学基础》（Fundamentals of Aerodynamics）为依据，结合安德森（John D. Anderson）提出的双语教学理念，深入探讨这一领域的基础知识。
2. 空气动力学基础概述2.1 空气动力学的定义与重要性2.2 安德森对于双语教学的理念解读2.3 《空气动力学基础》这一教材的特点和优势3. 空气动力学基本理论3.1 气体动力学方程及其意义3.2 麦克斯韦方程组在空气动力学中的应用3.3 安德森对于这些基本理论的教学方法4. 飞行器设计中的应用4.1 对于飞行器气动设计的要求4.2 安德森双语教学对于多国家工程师的启发4.3 气动优化在飞行器设计中的应用实例5. 个人观点与总结5.1 对于双语教学的认识与体会5.2 空气动力学基础对于航空航天领域的重要性5.3 对于《空气动力学基础》教材的个人评价在学完《空气动力学基础》这门课之后，我对于这一领域有了更加深入的理解。
安德森提出的双语教学理念不仅让更多的学生能够接触和学习到这一知识，也为多国家的工程师们带来了更多的启发与帮助。
希望未来能够看到更多的优质教材以及教学方法的出现，推动航空航天领域的发展与进步。
空气动力学是航空航天领域的核心学科之一，它研究飞行器在空气中的运动和受力情况。
在现代航空航天工程中，空气动力学的理论基础和应用技术被广泛应用于飞行器的设计、制造和运行中。
本文将继续深入探讨空气动力学基础的相关内容，并结合安德森提出的双语教学理念进行进一步的思考和解析。
在空气动力学基础概述部分，我们已经介绍了空气动力学的基本定义和重要性，以及安德森对于双语教学的理念解读。
空气动力学是研究飞行器在空气中受到的气动力学影响，包括升力、阻力和推进力等。
它对于飞行器的设计、性能和稳定性具有重要的影响。
空气动力学英文PPT(Chapter_02)
an infinitesimally small fluid element in the flow, with a differential volume.
It contains huge large amount of molecules Fixed and moving infinitesimal fluid element. Focus of our investigation for fluid flow.
Fixed control volume and moving control volume. Focus of our investigation for fluid flow.
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2.3.2 Infinitesimal fluid element approach
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2.3.3 Molecule approach
Definition of molecule approach:
The fluid properties are defined with the use of suitable statistical averaging in the microscope wherein the fundamental laws of nature are applied directly to atoms and molecules. In summary, although many variations on the theme can be found in different texts for the derivation of the general equations of the fluid flow, the flow model can be usually be categorized under one of the approach described above.
空气动力学基础知识
空气动力学基础知识飞机的飞行原理第一章空气动力学基础知识一、空气的物理参数二、空气的物理性质三、大气分层四、国际标准大气五、气流特性空气是飞机的飞行介质。
随着高度的增加，空气的密度、温度、压力、音速和空气的物理参数和性质也随着变化，影响着飞机飞行中的空气动力性能、发动机的工作状态、飞机的机体结构连接间隙的变化和飞机的座舱环境的控制等。
基于上述原因，在讨论飞机的飞行原理之前，首先要对空气的物理参数和基本性质、大气的分层和国际标准大气、气流特性及气流流动的基本规律、附面层等有所了解，作为了解和掌握飞机飞行原理的基础。
一、空气的物理参数空气的密度、温度和压力是确定空气状态的三个主要参数，飞机空气动力的大小和飞机飞行性能的好坏，都与这三个参数有关。
1、空气的密度空气的密度是指单位体积内空气的质量，取决于空气分子数的多少。
即：ρ＝m/V公式中：ρ为空气的密度，单位是“千克/米3”；m为空气的质量，单位是“千克”；V为空气的体积，单位是“米3”。
空气的密度大，说明单位体积内空气的分子数多，我们称为空气稠密；空气的密度小，说明单位体积内空气的分子数少，我们称为空气稀薄。
大气的密度随高度的增加而减小。
2、空气的温度空气的温度是指空气的冷热程度。
空气温度的高低表明空气分子作不规则热运动平均速度的大小。
空气温度的高低可以用温度表（计）来测量。
空气的温度一般用“t”来表示。
我国和世界上大多数国家通常采用的是摄氏温度，单位用摄氏度（℃）表示。
西方的一些国家和地区采用的是华氏温度，单位用华氏度（℉）表示。
摄氏温度（℃）和华氏温度（℉）可以用下式进行换算：℉＝9/5℃十32℃＝(℉—32)5/9例如：0℃为32℉；15℃为59℉。
工程计算中经常采用“绝对温度”的概念，用“T”表示，单位用开氏度（oK）表示。
当空气分子停止不规则的热运动时，即分子的运动速度为零时，我们把这时的温度作为绝对温度的零度。
绝对温度（T）与摄氏温度（t）之间的关系可以用下列公式进行换算：T＝t＋273绝对温度的0oK等于摄氏温度－273℃3、空气的压力空气的压力（也称气压）是指空气的压强，即单位面积上所承受空气垂直方向的作用力。
空气动力学译本
空气动力学译本
以下是部分空气动力学相关的书籍信息：
- 《空气动力学基础（第5版双语教学译注版）》：作者小约翰·D.安德森，共分为四个部分，涵盖了流体力学基本原理、无黏不可压缩流动、无黏可压缩流动和黏性流动，以及与实际应用或设计相关的内容。
- 《空气动力学基础（第6版双语译注版英汉对照）》：注重学习空气动力学基础知识的趣味性和易读性，强调理论的系统性和知识点之间的逻辑关联性。
每章给出的路线框图及总结清晰地表现了各章的主要概念，以及所形成理论的思路和支撑作用。
- 《空气动力学（英文）》：是为我国航空航天工程大类专业“空气动力学”课程编撰的教材，分为空气动力学基础和应用空气动力学两大部分，重点阐述空气动力学的基本原理与方法，以及飞行器在低速、亚声速、跨声速、超声速绕流下空气动力特性，全书共分14章。
如你想了解更多关于空气动力学的书籍，可以继续向我提问。
《空气动力学基础》第5章
0.4
1% -0.16% -0.84%
0.6
1% -0.36% -0.64%
1.0
1% -1.0%
0%
1.2
1.3
1.6
1% -1.44% 0.44%
1% -1.96% 0.96%
1% -2.56% 1.56%
Ma<0.3时忽略压缩性影响（不可压）；
0.3<Ma<1时，密度相对变化率小于速度相对变化率；
管道的最小截面不一定时临界截面。
22:31
9
第五章 一维定常可压缩管内流动
§5-1 理想气体在变截面管道中的流动
管道截面积变化对气流参数的影响
不同马赫数下气流的压缩性不同； 密度变化和速度变化的方向总是相反。
d dv dA 0 vA
Ma
参数
dv v
d
dA A
0.3
1% -0.09% -0.91%
流量函数q(λ)
qm
v a
a A
q(λ)
1
0
0 *
(
)
1 1 2
v a
11
0
2 11 1
p0 RT0
a
2
1
RT0
1
1
qm
()
1 1 2
2 1
1
p0 RT0
2 1
RT0
A
1
1
qm q
2 2 1
1
R
1
p0 A T0
2 1
R
1
p0 A q
气压强，已知：容器内的压强为7.0×105 Pa，温度为288K，大气压强为 1.0133×105 Pa，喷管出口面积为0.0015m2。求：①初始空气的出口速度ve 和通过喷管的流量qm；②设容器体积为1求此状态能保持多长时间？
《空气动力学基础》第3章
压强系数定义
Cp
p p
1 2
v2
Cp
1
v v
2
伯努利方程
p
1 2
v2
p
1 2
v2
Cp
sin 2
sin
2
22:34
28
第三章 不可压理想流体绕物体的流动
§3-2拉普拉斯方程的基本解
直匀流中的点源
直匀流+点源
钝头体低速流动
过驻点流线
固体壁面
外表面的压强系数
驻点处速度为零，压强系数等于1； 向后流动速度迅速增大，压强系数降低；
22:34
11
第三章 不可压理想流体绕物体的流动
§3-1不可压理想流体的无旋运动 §3-2 拉普拉斯方程的基本解 §3-3 绕圆柱的流动
22:34
12
第三章 不可压理想流体绕物体的流动
§3-2拉普拉斯方程的基本解
不可压位流的两个特性：
（1）所满足的基本方程为拉普拉斯方程。 （2）不可压位流的解具有可叠加的特性。
2 2
x2 y2 0
二维流动----平面势流
名称 : 势函数
流函数
条件: 无旋流
引入:
vy vx 0
z x y
定义:
vx x ,vy= y
等值线: Φ=C (等势线)
定常不可压
v vx vy 0
x y
vx y ,vy= x
Ψ=C (流线）
性质: 等势线与速度垂直
流线与等势线正交
位于原点处的点涡
vr 0
v
2 r
速度位 arctan y
2 2
x
流函数 ln r ln(x2 y2 )
《空气动力学基础》第9章
2
1 Ma2
C py 2
2
1
1
1
4
1 Ma
2
Ma
C py
2
1
22:35
14
第九章 高超声速流动基础知识
§9-2 高超声速相仿律和马赫无关原理
•马赫高无超关声速绕流中的激波和膨胀波关系式
气流经过膨胀波后参数变化 Ma 1 若 p
tan
p
2
1
1
tan p
mz
2
M Ma
两个放射相似翼剖面
Cp c2
f
Ma
c
,
c
Cy
2
1 b
b
0
fl
fu
dx
Y
Ma
Cx
3
X
Ma
Cy c2
Y
Mac
,
c
mz c2
M
Mac
,
c
Cx c3
X
Mac
,
c
22:35
17
第九章 高超声速流动基础知识
§9-2 高超声速相仿律和马赫无关原理
•马马赫赫无无关关原理
5 激波层内高温和真实气体效应
强烈压缩导致温度剧增
P RT 不成立 cp，cV， 不为常数
T 2000K，O2 2O T 4000K，N2 2N T 9000K O O e
N N e
离解
电离
气动性能
偏离完全气体假设
真实气体效应 气动热
22:35
电磁环境
10
第九章 高超声速流动基础知识
绕翼型的空气动力系数表达式
（2）等腰三角形翼型
2c
安德森空气动力学课件8
非 定 常 问 题
定 常 问 题 b) 运动空气中的静止声波； 上游速度相当声波速度为a
a）在静止的空气中以 速度a传播的声波
+（-a）
①：波前，未受扰动的静止气体 ②：波后，气体受到扰动，参数发生 变化
①：波前， 速度a运动的未受扰动气体 ②：波后，气体受到扰动，参数发生 变化
声波可以看做无限弱的正激波
讨论： 最后，我们应注意,方程(8.2),(8.6),(8.10) 并不只适用于正激波,他
们描述了只包含一个方向的定常、绝热、无粘流动。在图8.3中，流动只
沿x方向进行。 这种类型的流动被定义为一维流动，其流场变量只是x的 函数[p= p(x), u=u(x),等等]。因此，方程(8.2),(8.6),(8.10) 是一维、定常、
声波与激波的不同之处在于：通过激波流动特性发生突变， 是一个间断（discontinuities)，发生一个绝热但不等熵的过程； 通过声波流动特性发生无限小的微弱变化，流动特性变化是连 续的，发生一个等熵过程。
声波传播过程可看作等熵过程
气体中的波动实质上是气体交替发生膨胀和压缩的过程。由 于这种过程进行地非常迅速，以致介质中发生波动部分和其余 部分之间来不及发生热量交换，因此波动的过程可视为绝热过 程。又由于波动引起的状态变化很微弱（变量梯度小），耗散现象 （粘性与热传导）的影响可以忽略不计，因此声波波动过程可以进 一步视为等熵过程。
CHAPTER 8 NORMAL SHOCK WAVES AND RELATED TOPICS 正激波及有关问题
Shock wave: A large-amplitude compression wave, such as that produced by an explosion, caused by supersonic motion of a body in a medium. 激波是一个大振幅压缩波,如由爆炸产生的波或物体在介质中超 音速运动而引起的波.
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空气动力学基础安德森双语
引言
空气动力学是研究空气对物体运动的影响的学科，它在航空航天工程、汽车工程、建筑设计等领域都有广泛的应用。
本文将以安德森的《空气动力学基础》为基础，通过双语方式探讨空气动力学的基本概念、原理和应用。
空气动力学概述
什么是空气动力学
•空气动力学是研究空气对物体运动的影响的学科。
•它主要研究空气动力学力学、空气动力学热力学和空气动力学光学等方面的问题。
空气动力学的应用领域
•航空航天工程：研究飞机和火箭等飞行器的设计和性能。
•汽车工程：研究汽车的空气动力学性能，提高汽车的操控性和燃油经济性。
•建筑设计：研究建筑物的空气流动，改善室内空气质量和降低能耗。
空气动力学基本原理
流体力学基础
1.流体的定义：流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
2.流体的运动描述：流体的运动可以通过速度场和压力场来描述。
3.流体的运动方程：流体的运动可以由连续性方程、动量方程和能量方程描述。
空气动力学力学
1.空气动力学力学的基本原理：空气动力学力学研究空气对物体的力学作用。
2.升力和阻力：升力是垂直于飞行器运动方向的力，阻力是与飞行器运动方向
相反的力。
3.升力和阻力的计算：升力和阻力可以通过气动力系数和流体动力学原理进行
计算。
空气动力学热力学
1.空气动力学热力学的基本原理：空气动力学热力学研究空气对物体的热力学
作用。
2.空气的物理性质：空气的物理性质包括密度、压力和温度等。
3.空气的热力学过程：空气的热力学过程可以通过气体状态方程和热力学原理
进行描述。
空气动力学光学
1.空气动力学光学的基本原理：空气动力学光学研究空气对光的传播和折射的
影响。
2.折射现象：当光线从一个介质传播到另一个介质时，会发生折射现象。
3.折射定律：折射定律描述了光线在折射过程中的角度关系。
空气动力学的应用
航空航天工程中的应用
1.飞行器设计：空气动力学原理用于飞行器的气动外形设计和性能评估。
2.飞行力学：空气动力学原理用于飞行器的姿态控制和飞行性能分析。
汽车工程中的应用
1.汽车空气动力学性能：空气动力学原理用于改善汽车的空气动力学性能，提
高操控性和燃油经济性。
2.汽车外形设计：空气动力学原理用于汽车外形的优化设计，减少空气阻力。
建筑设计中的应用
1.室内空气流动：空气动力学原理用于改善建筑物室内空气流动，提高室内空
气质量。
2.能源消耗：空气动力学原理用于减少建筑物的能源消耗，提高能源利用效率。
总结
本文通过双语方式探讨了空气动力学基础，包括空气动力学的概述、基本原理和应用。
空气动力学在航空航天工程、汽车工程和建筑设计等领域都有重要的应用价值。
通过深入学习空气动力学的基础知识，我们可以更好地理解和应用空气动力学原理，推动相关领域的发展和进步。