空气动力学I课程教学大纲

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飞行器空气动力学教学大纲

飞行器空气动力学教学大纲
主要包括:
第一章低速翼型的气动特性(8学时)“*”
含翼型的几何参数、低速翼型流动特点及起动涡、库塔-儒可夫斯基后缘条件和环量确定、薄翼型理论、任意翼型位流解法、低速翼型的一般气动特性等部分,作业,课堂讨论。
第二章机翼低速气动特性(8学时+3学时实验)“*”
含机翼的几何参数、涡定理及下洗、升力线理论、升力面理论及涡格法、低速机翼一般气动特性等内容,3学时综合实验,作业,课堂讨论。
考核重点为:
第一章低速翼型的气动特性
翼型的几何参数、低速翼型流动特点、库塔-儒可夫斯基后缘条件、薄翼型理论、任意翼型位流解法。
第二章机翼低速气动特性
机翼的几何参数、升力线理论、低速机翼一般气动特性。
第三章亚音速翼型和机翼的气动特性
速度位方程、小扰动线化理论、亚音速流中薄翼型的气动特性、亚音速薄机翼的气动特性、临界马赫数及阻力发散马赫数。基本概念及典型流动特征分析。
通过本课程的学习,使学生对飞行器飞行的整个速度范围的空气动力特性方法有全面和系统的理解,并掌握空气动力学特性求解的基本理论和方法,初步具备飞行器气动力设计所需知识,并为学习后续课程、开展科学研究打好基础。
前修课程、能力和知识结构要求:
明确学生学习本门课程的先修课程,主要能力和知识结构。
学生需先修高等数学,数理方程,复变函数等课程,掌握基本的数学推导能力、方程组求解能力,具备基本的矢量代数、高等数学、数理方程及复变函数等的知识结构。
飞行器空气动力学教学大纲
课程编号
01200110
开课学院
航空宇航
开课系
0121
课程名称
中文
飞行器空气动力学
课程类别
必修课
英文
Aerodynamics of Aircraft

南京信息工程大学动力气象学I教学大纲

南京信息工程大学动力气象学I教学大纲

动力气象学 IDynamic Meteorology I课程编号:3160140、3150141、3150140、3150138课程属性:(专业主干课)学分:4 学分学时:64 学时(讲课:64 学时,上机:学时,实验:学时)课程性质:必修先修课程:高等数学、大学物理、流体力学、天气学原理适用专业:大气科学(大气科学、气候资源、海洋科学、大气物理、人工影响天气专业)教材:《动力气象学》,吕美仲、候志明、周毅编著,2008,气象出版社开课院系:大气科学学院大气科学系一、课程的教学目标和任务动力气象学是在热力学和流体力学的基础上,系统地讲述大气的动力、热力过程和大气运动的基本规律的一门主干课程。

具体说,它是应用物理学定律从理论上探讨大气环流维持、天气系统演变和其它大气运动过程规律和机理的学科,因而,它是天气学、数值天气预报及大气环流等专业课程的理论基础。

本课程,通过教学,目的在于使学生能深入地理解大气动力学的基本理论,了解近代动力气象学的主要进展,掌握大气运动过程的动力学分析方法和基本原理,从而使学生具有一定的理论水平与科学研究能力,为将来从事天气预报的业务及研究工作打下基础。

为达到上述目的,在教学中要求:1.努力贯彻理论联系实际的原则。

在教学内容和取材上,以现今国内外气象业务部门及科研单位所使用的有代表性的方法与理论为主体,讲课中以讲授基本原理为重点,遵循在实践中提出问题,然后解决问题,再回到实践中去的思路讲述本课程,使学生既能掌握基本原理,又能利用基本原理去探讨和解决实际问题。

2.注重理论的系统性。

本课程是一门理论性较强的课程,在努力贯彻理论联系实际的原则下,要突出本课程的特点,在教学中应该注意有系统、有条理地介绍它的内容,强调各部分内容之间的有机联系。

3.随着当代科学技术的迅速发展,气象科学中新理论新方法日新月异,因此,在教学中应密切注意吸收新的内容,及时介绍本学科国内外进展,帮助同学了解本学科现状及发展趋势。

空气动力学原理的教学设计

空气动力学原理的教学设计

特别感谢指导老师 的指导和支持
老师的悉心指导和耐心解 答 对教学设计的宝贵建议和 指导
91%
感谢观看
THANKS
91%
● 04
第4章 空气动力学与飞行器 设计
飞翼飞机设计原理
01 飞翼飞机的气动特性和设计考虑
包括气动力、升力和阻力等要素
02 飞翼飞机的优势和局限性
探讨飞翼飞机相较传统设计的优缺点
03
直升机气动设计
直升机旋翼的气动 力分析
气动力对直升机旋翼的影 响 空气动力学方程的应用
直升机稳定性和控 制的空气动力学基 础
空气动力学的应用领域
01 航空航天
航空航天工程中的空气动力学应用
02 汽车
汽车设计中空气动力学的重要性
03 火箭
火箭发射过程中的空气动力学影响
空气流动的特性
速度变化
空气流动中速度的梯度变 化 湍流与层流的速度差异
压力分布
气流中压力的分布规律 高速气流的压力变化
密度影响
空气密度与流速的关系 高海拔地区气密度的变化
据的分析和 应用
通过实际飞行数 据来验证和优化
设计
空气动力学在设计中的应用
01 飞机设计
利用空气动力学原理提高飞行效率
02 汽车设计
优化车辆外形减小风阻
03 火箭设计
提高推进效率和稳定性
三维气动设计和优化方法
三维设计
立体性考虑 流场分析 控制面设计
优化方法
遗传算法 梯度下降 模拟退火 多目标优化
不断深化对空气动力学基 础理论的研究 挑战在新兴技术和应用领 域的应用
未来空气动力学的 研究方向和应用前 景
绿色航空技术的研究和应 用

空气动力学教学大纲

空气动力学教学大纲

空气动力学教学大纲一、课程基本信息课程名称:空气动力学课程类别:专业基础课学分:_____学时:_____先修课程:高等数学、大学物理、理论力学适用专业:航空航天工程、飞行器设计与工程等二、课程性质与目标(一)课程性质空气动力学是研究物体在与空气相互作用时的受力、运动和能量转换规律的学科。

它是航空航天工程、飞行器设计与工程等专业的重要基础课程,为学生后续学习飞行器设计、飞行力学、推进系统等课程提供必要的理论基础。

(二)课程目标1、使学生掌握空气动力学的基本概念、基本原理和基本方法,包括流体的物理性质、流体运动的基本方程、不可压缩和可压缩流动的特性等。

2、培养学生运用空气动力学知识分析和解决实际问题的能力,能够对简单的空气动力现象进行理论分析和计算。

3、使学生了解空气动力学的发展前沿和应用领域,培养学生的创新意识和工程实践能力。

三、课程内容与教学要求(一)绪论1、空气动力学的研究对象和任务介绍空气动力学的研究范围,包括飞行器、汽车、建筑物等在空气中的运动和受力情况。

阐述空气动力学在工程领域中的重要性和应用。

2、空气动力学的发展简史回顾空气动力学的发展历程,从早期的实验研究到现代的数值计算方法。

介绍一些重要的空气动力学理论和实验成果。

(二)流体的物理性质1、流体的概念和连续介质假设解释流体的定义和特点,与固体的区别。

介绍连续介质假设的概念和意义。

2、流体的密度、压力和温度定义流体的密度、压力和温度,以及它们的单位和测量方法。

讲解压力的表示方法和压力梯度的概念。

3、流体的粘性和可压缩性解释流体的粘性产生的原因和影响。

介绍流体可压缩性的概念和判断标准。

(三)流体运动的基本方程1、描述流体运动的方法介绍拉格朗日法和欧拉法两种描述流体运动的方法,并比较它们的优缺点。

给出流线、迹线等概念。

2、质量守恒方程(连续性方程)推导连续性方程,解释其物理意义。

通过实例说明连续性方程的应用。

3、动量守恒方程(运动方程)推导运动方程,解释各项的物理意义。

大学飞机部件空气动力学教案

大学飞机部件空气动力学教案

大学飞机部件空气动力学教案
I. 教学目标
本节课程旨在让学生了解飞机部件的空气动力学原理,包括飞行中飞机的气动力学基
本方程,飞机部件的气动力学设计,以及部件对飞机性能的影响等。

II. 教学重点和难点
教学重点:飞机部件的气动力学设计,部件对飞机性能的影响。

教学难点:如何将理论知识应用到实际工程中。

III. 教学内容和方法
1. 飞机气动力学基本方程
教学内容:飞行中飞机所受的气动力包括气动力和气动力矩。

气动力包括力和阻力,
气动力矩包括俯仰力矩、偏转力矩和滚转力矩。

教学方法:讲授理论知识,通过计算实例进行理论的验证与实践操作。

2. 飞机部件的气动力学设计
教学内容:介绍飞机部件的设计原则和基本流程、实施过程中需避免的几个重要问题,如共振、失速和静负荷。

教学方法:通过案例分析,讲解与实际工程相关细节。

3. 部件对飞机性能的影响
教学内容:讲解部件的气动力学特性和如何评估部件对飞机性能的影响,包括飞机的
空气动力性能、飞行平稳度、纵向稳定性和横向稳定性等。

教学方法:结合实例分析,讲解理论知识,并通过仿真程序进行实际演示。

IV. 教学评估
通过课堂讲授、案例分析和实践操作,考核学生对本课程的学习情况和理解程度,包
括对气动力学原理的理解,对飞机部件设计的掌握,以及对部件对飞机性能的影响的
把握等。

同时,教师将对学生的学习情况进行及时反馈和指导,帮助学生更好地理解
和掌握知识。

空气动力学教学大纲

空气动力学教学大纲

空气动力学教学大纲( 40 学时)一、课程的性质,目的和任务本课程是航空航天类院校本科非飞行器设计与工程专业,如:安全工程、飞行器环境与生命保障工程等专业教学计划中的一门技术基础课。

为安全工程专业学生的必修课。

本课程的目的和任务是使学生掌握空气动力学的基本概念、基本理论,以及解决空气动力学问题的基本方法和分析手段。

本课程的内容包括空气动力学的基本概念、低速流动和可压缩无粘流动的基本原理、绕翼型和机翼的不可压缩流动的薄翼理论和有限翼理论、激波理论等。

二、本课程的主要内容绪论0.1 空气动力学研究的基本任务0.2 空气动力学的发展概况0.3 空气动力学的分类0.4 空气动力学的研究方法0.5 我国空气动力学研究发展概述第一章流体介质1.1 连续介质假设1.2 流体的密度、压强和温度1.3 气体的压缩性、粘性和传热性1.4 流体的模型化1.5 标准大气第二章流体运动学和动力学基础2.1 流场2.2 流体微团运动的分析2.3 连续方程和流函数2.4 漩涡运动2.5 欧拉方程及其积分2.6 流体力学中的动量定理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 不可位流流动叠加举例3.3 绕圆柱的无环量和有环量流动3.4 二维对称物体扰流的数值解第四章低速附面层4.1 附面层概念4.2 附面层的微分方程4.3 卡门动量积分关系式4.4 低速平板附面层及摩擦阻力计算4.5 附面层的分离第五章低速翼型的气动特性5.1 翼型的几何参数5.2 翼型的空气动力系数5.3 低速翼型气动特性概述5.4 库塔-茹科夫斯基后缘条件;环量的确定5.5 任意翼型位流解法5.6 薄翼型理论5.7 厚翼型理论5.8 实用低速翼型的气动特性第六章机翼低速气动特性6.1 机翼的几何参数6.2 机翼的空气动力系数6.3 大展弦比直机翼的气动特性6.4 后掠翼的低速气动特性6.5小展弦比直机翼的气动特性6.6 机翼低速气动特性的工程计算第七章高速可压流7.1 热力学基础知识7.2 音速和马赫数7.3 高速一维定常流7.4 小扰动影响区的划分;马赫锥7.5 马赫波7.6 膨胀波7.7 激波7.8 高速可压流附面层7.9 激波与附面层互相干扰。

(大气动力学)教学大纲

(大气动力学)教学大纲

(大气动力学)教学大纲第0章引论第一章大气运动的差不多方程组§1.旋转坐标系下的动量方程§2.连续性方程§3.热力学能量方程§4.闭合方程组及其初边值条件§5.球坐标系§6.局地直角坐标系§7.P坐标系第二章自由大气中的平衡运动§1.自然坐标系§2.地转平衡与地转风§3.梯度平衡与梯度风§4.旋转平衡与旋转风§5.惯性平衡与惯性风§6.地转风随高度的变化:热成风§7.地转偏差与垂直运动第三章大气中的涡旋运动§1.环流定理§2.涡度与涡度方程§3.位势涡度方程§4.散度与散度方程第四章大气边界层§1.雷诺平均运动方程组§2.行星边界层§3.次级环流与旋转减弱§4.地形上空的边界层(I)均质流体§5.地形上空的边界层(II)层结流体第五章中纬度天气系统动力学§1.大气层结与层结稳定度§2.中纬度天气系统的结构:观测事实§3.天气尺度系统的尺度分析§4.准地转位势倾向方程§5. 方程§6.进展中的斜压系统的理想模式第六章大气中的波动§1.波动的基础知识§2.摄动方法§3.大气声波§4.浅水重力波§5.重力内波§6.Rossby波第七章大气波动的稳定度§1.Rossby波的正压不稳定§2.斜压不稳定§3.Eady波§4.两层模式中的斜压不稳定波第八章大气中的非线性过程§1.非线性波与孤立波§2.大气孤立波§3.Lorenz混沌系统要紧参考书目:1、Holton,J.R.,AnIntroductiontoDynamicMeteorology,4th Edition,AcademicPress,2004.2、刘式适、刘式达编著《大气动力学》上册3、杨大升等编著《动力气象学》4、伍荣生等,《动力气象学成绩构成:作业20%;报告,口试20%;期终考试60%大气动力学名词、思考题、习题和文献阅读【一】名词f -平面β-平面正压大气斜压大气地转风梯度风热成风地转偏差自由大气边界层Ekman 泵旋转减弱Ekman 螺旋线气旋反气旋大气层结包辛尼斯克近似大气标高Rossby 数Ekman 数基别尔数层结稳定度惯性稳定度静力平衡地转平衡梯度平衡正压不稳定斜压不稳定白贝罗定律准不可压缩【二】思考题1. 考虑地球自转后,牛顿第二定律的形式如何?写出科氏力和惯性离心力的表达式。

空气动力学上册教学设计

空气动力学上册教学设计

空气动力学上册教学设计1. 教学目标本教学设计旨在帮助学生全面了解空气动力学的基本概念和理论,在此基础上掌握流体力学和热力学的基本原理,并学习应用 MATLAB 等工具进行空气动力学仿真分析。

通过本课程的学习,学生应达到以下几个方面的教学目标:1.熟练掌握空气动力学的基本概念和理论,了解飞行器气动力学的基本特征和发展状态;2.掌握流体力学和热力学的基本原理,能够使用 MATLAB 等工具进行空气动力学仿真分析;3.能够对飞行器的气动特性进行分析和评估,了解飞行器的性能和姿态控制;4.掌握固定翼和旋翼飞行器的效能建模和计算方法。

2. 教学内容本课程主要包括以下几个模块:2.1 空气动力学基础1.气体的物理性质;2.流体力学基础概念;3.空气动力学基本定理;4.附近的定义和特性。

2.2 飞行器基础知识1.飞行器的气动布局和气动布局的特征;2.飞行器的运动方程;3.飞行器的空气动力学模型和矩阵表达式;4.飞行器稳定性与控制。

2.3 仿真分析1.MATLAB 环境搭建;2.MATLAB 的基本命令和语法;3.MATLAB 仿真的基本原理和方法;4.空气动力学仿真案例。

3. 教学方法在本课程中将采用多种教学方法,包括但不限于:1.讲解:由授课教师进行课堂讲解,讲解过程中将通过案例分析和计算演示进行帮助学生加深理解;2.实验:通过仿真案例进行空气动力学仿真实验,帮助学生掌握 MATLAB 等工具的使用和空气动力学仿真原理;3.讨论:通过课后讨论和小组活动进行学生互相讨论和交流,帮助学生更好地理解和掌握课程知识。

4. 评测方式1.平时成绩:包括出勤率和作业成绩;2.期中考试:主要考察学生对课程基本概念和理论的掌握程度;3.期末考试:主要考察学生对课程总体内容的理解和掌握程度。

5. 教学进度章节教学内容课时1 空气动力学基础 42 飞行器基础知识83 仿真分析84 期中考试 25 固定翼飞行器的效能建模和计算 46 旋翼飞行器的效能建模和计算 47 空气动力学仿真案例88 课堂讨论和总结 2以上内容为本教学设计的部分内容,仅供参考。

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*课程简介(Description)
(英文300-500字)Aerodynamics I is available for the students majoring in aircraft design disciplines of aeronautics and astronautics school/department. It covers the following topics: fundamentals concepts of aerodynamics; principles of invisicid incompressible flows; inviscid, incompressible flows over airfoils and finite wings; etc. By learning the course, students can rapidly apply fundamental principles of physics, formulate and apply appropriate aerodynamic models, and assess the applicability of various aerodynamic models, thus making the basis for their future research work on aerodynamics and aircraft design.
课程教学大纲(course syllabus)
*学习目标(Learning Outcomes)
本课程的目的和任务是使学生掌握流体力学基本知识和空气动力学的基本概念、基本理论,以及解决空气动力学问题的基本方法和分析手段。
1.以课堂教学为主,结合作业和实践教学环节等。课堂教学主要讲解基本原理,并将空气动力学现象等融入基本原理的讲解,使学生熟悉并掌握空气动力学的基本理论/实践体系、思维方式和研究分析方法。(A3)
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
绕有限翼展的不可压无粘流
4
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
三维不可压流
2
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
成绩构成:最终成绩由作业(含平时表现)、课堂笔记、期中/期末考试成绩组合而成。平时成绩合计占40%。其中课堂笔记:10%,考核对知识点总结归纳分析情况、对知识的体会、思考题的回答以及文字表达能力等;作业(平时表现):占30%,作业考核对知识点的掌握程度、分析解决问题以及文字表达等方面的能力;平时表现主要考察交作业情况、课堂表现、课堂出席上课情况及回答问题情况等,突出鼓励诚实、诚信、学习认真努力及主动积极等,成绩以加分形式(百分制,5%左右)计入作业成绩,但作业最高总分不能超过100分(对应总成绩中的30分)。期中/末考试:各占30%,考核对空气动力学基本概念/原理的掌握程度及应用分析能力。
8
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
不可压无粘流基础
6
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
绕翼型的不可压流
8
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
(中文300-500字,含课程性质、主要教学内容、课程教学目标等)本课程是航空航天类院校飞行器设计专业教学计划中的基础课和必修课。本课程的内容主要为低速空气动力学,包括了空气动力学的基本概念、低速流动的基本原理、绕翼型和机翼的不可压缩流动的薄翼理论和有限翼理论、黏性流动和边界层等。本课程的目的和任务是使学生掌握空气动力学的基本概念、基本理论,以及解决空气动力学问题的基本方法和分析手段。
专业必修
授课对象
(Audience)
本科二年级
授课语言
(Language of Instruction)
中文
*开课院系
(School)
航空航Байду номын сангаас学院
先修课程
(Prerequisite)
高等数学、线性代数、航空航天概论
授课教师
(Instructor)
王福新、陈方
课程网址
(CourseWebpage)
*课程简介(Description)
2.杨祚生《飞行器部件空气动力学》
3.李凤蔚《空气与气体动力学引论》
其它
(More)
备注
(Notes)
备注说明:
1.带*内容为必填项。
2.课程简介字数为300-500字;课程大纲以表述清楚教学安排为宜,字数不限。
*教学内容、进度安排及要求
(Class Schedule
&Requirements)
教学内容
学时
教学方式
作业及要求
基本要求
考查方式
空气动力学:一些引述概念
8
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
空气动力学:一些基本准则和公式
*教材或参考资料
(Textbooks & Other Materials)
所用教材:外文教材
名称:Fundamentals of Aerodynamics
作者:John D. Anderson
出版社:McGraw Hill
出版年份:2011
版次:5
书号:978-007-128908-5
参考资料:
1.徐华舫《空气动力学基础》
2.通过课堂互动、课后留思考题等的教学模式,使学生能更好地融入课堂教学。(A3, B2, B3)
3.作业以基本概念和理论分析为主,培养学生熟练运用所学知识的能力以及表达能力等。(A5.1, B1)
4.实践教学部分侧重理论联系实际对飞行器相关基本气动性能进行分析,有助于学生能对基本的飞行器空气动力学性能分析方法有所了解和掌握,并能灵活运用课堂知识进行理解和分析,以为后续有关专业课学习打下基础。此部分融入各章节理论学习中,所用教材的编写设有”design box”和“applied aerodynamics”两部分,教学时会适度加以拓展。(A3,A5.2.1部分相关)
空气动力学I课程教学大纲
课程基本信息(Course Information)
*课程代码
(Course Code)
AV207
*学时
(CreditHours)
48
*学分
(Credits)
3
*课程名称
(Course Name)
(中文)空气动力学I
(英文)Aerodynamics I
课程性质
(Course Type)
作业/笔记查阅或课堂提问
黏性流体力学基础
6
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
边界层
6
课堂教学
章节作业/思考题,按时提交批改/笔记中对思考题要有回答
熟悉并应用课程内容解决作业问题
作业/笔记查阅或课堂提问
*考核方式
(Grading)
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