飞机空气动力学复习
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。
空气动力学与飞行力学复习题10

】《空气动力学与飞行力学》复习题一、选择题1.连续介质假设意味着。
(A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数(C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩2.温度升高时,空气的粘度。
(A) 变小(B)变大 (C) 不变3.水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。
((A) < (B)近似等于 (C) >8.的流体称为理想流体。
(A) 速度很小(B)速度很大 (C) 忽略粘性力(D)密度不变9.的流体称为不可压缩流体。
(A) 速度很小(B)速度很大 (C) 忽略粘性力(D)密度不变10.静止流体的点压强值与无关。
(A) 位置(B)方向 (C) 流体种类(D)重力加速度11.油的密度为800kg/m3,油处于静止状态,油面与大气接触,则油面下处的表压强为kPa。
—(A) (B) (C) (D)12.在定常管流中,如果两个截面的直径比为d1/d2= 3,则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。
(A) 3 (B)1/3 (C) 9 (D)1/913.流量为Q,速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板,则平板受到的冲击力为。
(A) QV (B)QV2(C) ρQV (D)ρQV214.圆管流动中,层流的临界雷诺数等于。
(A) 2320 (B)400 (C) 1200 (D)5000015.超音速气流在收缩管道中作运动。
>(A) 加速(B)减速 (C) 等速16.速度势只存在于(A) 不可压缩流体的流动中(B)可压缩流体的定常流动中(C) 无旋流动中(D)二维流动中17.流函数存在于(B) 不可压缩流体的平面流动中(B)可压缩流体的平面流动中(C) 不可压缩流体的轴对称流动中(D)任意二维流动中18.水的粘性随温度升高而,A . 增大; B. 减小; C. 不变。
19.气体的粘性随温度的升高而A. 增大;B. 减小;C. 不变。
20.理想流体的特征是A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT。
空气动力学复习资料

空气动力学复习一、基本概念1 粘性施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性,表现为流体的内摩擦。
以气体为例,气体分子的速度是由平均速度和热运动速度两部分叠加而成,前者是气体团的宏观速度,后者决定气体的温度。
若相邻两部分气体团以不同的宏观速度运动,由于它们之间有许多分子相互交换,从而带来动量的交换,使气体团的速度有平均化的趋势,这便是气体粘性的由来。
2 压缩性流体的压缩性是流体质点在一定压力差或温度差的条件下,其体积或密度可以改变的性质。
其物理意义是:单位体积流体的体积对压强的变化率。
气体流速变化时,会引起气体的压强和密度发生变化。
在低速气流中,由于气流速度变化而引起的气体密度的相对变化量很小,可以把气体看作不可压缩流体来处理;高速气流压缩性的影响不能忽略,必须按可压流体来处理。
一般0.3Ma作为气体是否可压的分界点。
3 理想气体忽略气体分子的自身体积,将分子看成是有质量的几何点;假设分子间没有相互吸引和排斥,即不计分子势能,分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的,不造成动能损失。
这种气体称为理想气体。
严格遵从气体状态方程的气体,叫做理想气体(Ideal gas.有些书上,指严格符合气体三大定律的气体。
)从微观角度来看是指:气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计,不计分子势能的气体称为是理想气体。
4 焓热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量,焓的物理意义是体系中热学能(内能)再附加上PV(压能)这部分能量的一种能量。
5理想流体不可压缩、不计粘性(粘度为零)的流体。
欧拉在忽略粘性的假定下,建立了描述理想流体运动的基本方程。
理想流体和理想气体是两个不同的概念,前者指流体没有粘性,后者指气体状态参量满足气体状态方程的气体。
6 音速音速是介质中弱扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。
在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。
空气动力学知识点

空气动力学知识点空气动力学是研究空气在机体表面运动时产生的力学效应的学科。
空气动力学知识点涵盖了各种与空气流动有关的原理和现象,对于飞机、汽车、火箭等交通工具的设计和性能优化发挥着至关重要的作用。
下面将介绍一些关键的空气动力学知识点。
1. 升力和阻力在空气动力学中,升力和阻力是两个最基本的概念。
升力是指机翼等物体在飞行或运动时受到的垂直向上的力,使得物体能够获得提升力以保持飞行。
阻力则是运动物体在空气中受到的阻碍力,是飞机、汽车等移动物体必须克服的力量。
升力和阻力的大小和方向取决于空气流动的速度、密度、物体的形状等因素。
2. 卡门涡街卡门涡街是指当流体经过物体时,流体两侧产生的交错的涡流。
这些涡流会在物体后部形成一串被称为卡门涡街的旋涡,对物体的性能和稳定性产生重要影响。
减小或控制卡门涡街可以提高交通工具的效率和性能。
3. 翼型翼型是用于生产升力的构件,通常指飞机机翼的截面。
不同的翼型设计会影响飞机的飞行稳定性、速度、升力和阻力等性能。
常见的翼型包括对称翼型、半对称翼型和非对称翼型,每种翼型都有其独特的特点和应用场景。
4. 涡流涡流是液体或气体在流动中形成的旋涡状结构。
在空气动力学中,涡流是产生升力和阻力的重要因素,也是风洞模拟实验和流场仿真计算的关键对象。
通过研究和控制涡流的生成和演变,可以改善飞机、汽车等交通工具的性能。
5. 马赫数马赫数是描述物体相对于音速运动速度的无量纲指标。
当飞机等物体的速度达到音速时,其马赫数为1,称为音速。
超音速则指马赫数大于1的速度范围,而亚音速则指马赫数小于1的速度范围。
马赫数的变化会对空气动力学效应和物体性能产生显著影响。
以上是关于空气动力学的一些基本知识点,这些知识点涵盖了空气流动、升力产生、阻力控制等领域的重要内容。
深入理解和掌握空气动力学知识,对于设计和优化交通工具的性能至关重要。
希望以上内容能为您对空气动力学有更深入的了解提供帮助。
空气动力学期末复习题1

第一章一:绪论;1.1大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么?——风筝2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。
——95)32(⨯-T =T F C15.273+T =T C K6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο 二:1.1大气的重要物理参数1、海平面温度为15C ο时的大气压力为多少?——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。
3、下列不是影响空气粘性的因素是(A)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4、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 5、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6、大气相对湿度达到(100%)时的温度称为露点温度。
三:1.2 大气层的构造;1.3 国际标准大气1、大气层由内向外依次分为哪几层?——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。
2、对流层的高度.在地球中纬度地区约为(D)A 、8公里。
B 、16公里。
C 、10公里。
D 、11公里3、现代民航客机一般巡航的大气层是(对流层顶层和平流层底层)。
4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于(对流层)。
5、国际标准大气指定的依据是什么?——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。
6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)A 、P=1013 psi T=15℃ ρ=1、225kg /m3B 、P=1013 hPA 、T=15℃ ρ=1、225 kg /m3C、P=1013 psi T=25℃ρ=1、225 kg/m3D、P=1013 hPA、T=25℃ρ=0、6601 kg/m37. 马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。
空气动力学复习题

飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1.何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。
作用——把空气压强(P)、密度(ρ)、温度(T)和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数,便于用数学工具研究流体力学问题。
2.何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。
流场——流体所占居的空间。
定常流动——流体状态参数不随时间变化;非定常流动——流体状态参数随时间变化;3.何谓流管、流谱、流线谱低速气流中,二维流谱有些什么特点流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。
流线——某一瞬间,凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。
流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线,由这些流线所围成的管子。
二维流谱——1.在低速气流中,流谱形状由两个因素决定:物体剖面形状,物体在气流中的位置关系。
2.流线的间距小,流管细,气流受阻的地方流管变粗。
3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。
4.写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程,这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。
在一维定常流动中,单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。
方程表达式:m=ρVA不可压流中,ρ≈常数,方程可变为:VA=C(常数)气流速度与流管切面积成反比例。
可压流中,ρ≠常数,方程可变为:m=ρVA图1-7一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5. 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。
方程表达式:常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时,可略去重力影响,上式变为:常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压(P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中,同一流管的各个截面上,静压与动压之和(全压)都相等。
由此可知,在同一流管中,流速快的地方,压力(P )小;流速慢的地方,压力(P )大。
空气动力学复习题

飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1.何谓连续介质?为什么要作这样的假设?连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。
作用——把空气压强(P)、密度(ρ)、温度(T)和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数,便于用数学工具研究流体力学问题。
2.何谓流场?举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。
流场——流体所占居的空间。
定常流动——流体状态参数不随时间变化;非定常流动——流体状态参数随时间变化;3.何谓流管、流谱、流线谱?低速气流中,二维流谱有些什么特点?流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。
流线——某一瞬间,凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。
流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线,由这些流线所围成的管子。
二维流谱——1.在低速气流中,流谱形状由两个因素决定:物体剖面形状,物体在气流中的位置关系。
2.流线的间距小,流管细,气流受阻的地方流管变粗。
3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。
4.写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程,这两个方程有什么不同?有什么联系?连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。
在一维定常流动中,单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。
方程表达式:m=ρVA不可压流中,ρ≈常数,方程可变为:VA=C(常数)气流速度与流管切面积成反比例。
可压流中,ρ≠常数,方程可变为:m=ρVA图1-7 一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5. 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。
方程表达式: 常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时,可略去重力影响,上式变为:常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压 (P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中,同一流管的各个截面上,静压与动压之和(全压)都相等。
由此可知,在同一流管中,流速快的地方,压力(P )小;流速慢的地方,压力(P )大。
空气动力学考试试题及答案

空气动力学考试试题及答案一、选择题1. 下列哪个公式描述了升力的计算方法?A. F=maB. F=mgC. F=ρv^2SCL/2D. F=ρgSCL/2答案:C2. 当飞机在飞行中受到升力作用,则下列哪个物理量为0?A. 飞机的重力B. 飞机的升力C. 飞机的推力D. 飞机的阻力答案:A3. 在低速条件下,升力系数CL的计算公式是?A. CL=2παB. CL=2πα/βC. CL=πα^2D. CL=α^2答案:C4. 空气动力学中,哪个公式表示了阻力的计算方法?A. F=maB. F=mgC. F=ρv^2CD/2D. F=ρgCD/2答案:C二、填空题1. 升力的计算公式是F=______。
答案:ρv^2SCL/22. 阻力的计算公式是F=______。
答案:ρv^2CD/2三、简答题说明升力和阻力对飞机飞行的重要性及影响。
答案:升力是飞机飞行中维持在空中的力量,能够使飞机克服重力向上飞行。
阻力则是飞机运动中的阻碍力量,会使飞机减速,影响飞行速度和效率。
升力和阻力是飞机空气动力学中两个重要的力量,对飞机飞行状态有着重要的影响。
四、计算题某架飞机在速度为200m/s时,其机翼参考面积为100平方米,升力系数为1.5,阻力系数为0.01,请计算该飞机在这个速度下的升力和阻力大小。
答案:升力F=ρv^2SCL/2=1.225*200^2*100*1.5/2=36,750N;阻力F=ρv^2CD/2=1.225*200^2*100*0.01/2=612.5N。
通过以上空气动力学考试试题及答案,希朇您对空气动力学有了更加深入的了解。
祝您学业有成!。
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实用标准文案
飞机空气动力学复习
一.概念:
1.升力、翼型分离、压差阻力、压力中心和失速P116-120
2. 机翼展向压强变化P135-136
3.马蹄涡系、下洗与诱导阻力P137-140
4. 声速、马赫数、马赫线、马赫角和马赫锥P187-200
5. 亚声速、超声速与截面积关系P197-201
6. 亚声速小扰动理论P273-282
7. 跨声速翼型气动特性284-294
8. 超声速翼型P314-321
9. 超声速机翼P330-335,338-340
10.高超声速流P363-371
二.论述:
1.低速翼型气流分离的原因?论述后缘分离对压强分布的影响,并绘图示意。
P129-130
2.低速翼型的前缘气泡?论述产生前缘气泡的原因,并绘图示意前缘气泡对压强分布的影响。
P130-131
3.分别论述后掠翼的前、后缘是亚声速流还是超声速流?并画出各机翼中某翼型处的压强系数与翼弦的分布示意图。
P330-331,338
4.分别论述高超声速有粘性干扰的边界层和激波,并画出流动简图和压强分布图。
P363-364
5. 论述超音速机翼锥形流法的含义,描述机翼前后缘均为超声速后掠机翼锥形流理论的处理方法,画出用锥形流法处理的区域示意图。
P334
三.计算
1.已知某机翼平板二维机翼翼型参数,求二维机翼翼型升力及升力系数。
2.已知单翼椭圆机翼飞机飞行状态,求诱导阻力及根部剖面处的环量。
3.机翼为椭圆机翼低速平飞,已知重量、速度和翼展、展弦比,求飞机的升力系数﹑阻力系数和阻力。
4.一架飞机以某马赫数高速飞行,求飞机的飞行速度和皮托管测出的总压。
5.翼型以某马赫数和迎角运动,已知翼型参数, 用线化理论算翼型的升力系数和波阻系数。
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