空气动力学测试题.doc

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1、诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。本人签字：编号：西北工业大学考试试题（卷）2009－2010学年第二学期开课学院航空学院课程流体力学基础学时考试日期2010年06月18日考试时间　2　小时考试形式（）（）卷题号一二三四五六七总分得分考生班级学　号姓　名一．填空题（19分,每空1分）1.作用在物体上的气动力和力矩，主要取决于压力和剪应力在物体上的分布。2.流体流动遵循的三个基本定理是质量守恒定理，动量定理，能量守恒定理。3.有弯度薄翼型的气动中心在距前缘1/4弦长点处（位置），对气动

2、中心的力矩系数与攻角无关_（有关或无关），压心位置与攻角有关（有关或无关）；对称薄翼型的气动中心在_距前缘_1/4弦长点处_____（位置），对气动中心的力矩系数与攻角无关（有关或无关），压心位置与攻角无关（有关或无关）。4.有限翼展机翼的阻力主要分为_型阻______和______诱导阻力__两部分，同样升力系数的情况下，机翼展弦比越小，诱导阻力系数越大。5.对于很多流动来讲，有些次要的相似参数可以忽略，只要两个流动的主要相似参数马赫数和雷诺数相同，则可认为两流动动力学相似。6.均匀流，偶极子流和涡流三种基本流动叠加，可以得到无

3、粘、不可压，绕圆柱的有升力流动。二、简答体（共40分）1.试写出微分形式的流动连续性方程，并分析流动不可压所需要满足的条件；从流动速度散度的物理意义角度出发，分析满足该条件的流动是不压的。（10）化简可得:速度散度的物理意义：运动的流体微元单位体积的体积时间变化率，若速度的散度为零，则说明的随体导数为零，说明微元的体积不随时间变换，则流动是不可压的1.流动有势的充分必要条件是什么？流动可叠加的前提条件是什么，简要说明理由。（10）流动有势的充分必要条件是:速度的旋度为零，即前提条件：组成流动的各自流动的流函数或势函数均满足线性可叠

4、加的Laplace方程.理由：Laplace方程满足线性可叠加定理，故可以讲复杂的流动分解成若干简单的流动的现行叠加.2.描述翼型后缘库塔条件，当用一个涡面代替薄翼型时，库塔条件的数学表达式是什么？（10）后缘库塔条件：1.对于给定的翼型,绕翼型的环量的大小恰好使得流体光滑地流过后缘点2.如果翼型后缘夹角为有限大小,则后缘点为驻点3.如果翼型后缘夹角为0,则沿上下表面流过翼型后缘的速度为相等的有限值将机翼等效为点涡的叠加,则后缘点处的点涡强度3.考虑绕半径为的圆柱的无升力流动，设自由来流速度为，且圆柱表面上任一点与圆心的连线和自由

5、来流的夹角为，（1）试给出圆柱表面压强与自由来流压强相等的所有点；（2）若自由来流的速度变为，则为了保持圆柱半径不变，与自由来流叠加形成该圆柱绕流的偶极子的强度应如何变化？（10）（1）当圆柱表面压强与自由来流压强相等时，Cp=0.由可得，所以=，，，（2）由公式可得应变为原来的两倍注：1.命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。2.命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。　　　　　共2页　　第1页西北工业大学命题专用纸三、计算题（共45分）注：标准海平面大气压强：，密度：1.一无限薄的平板（即忽略其厚度），其

6、弦长为m，超音速来流攻角为，平板上下表面的压强和剪应力分布分别为：，，，，其中x为平板上的点据平板前缘的距离，压强和剪应力的单位为：N/m2，求平板所受到的法向力N和轴向力A，升力L和阻力D，以及绕前缘和处的力矩。（10分）解：则则代入数据，则则2.翼型在海平面的飞行速度为60m/s，气流沿翼型表面某点的速度为90m/s，求该点的压强。若翼型放置在入口连接海平面大气的直流风洞（风扇在实验段后）实验段内，测得该点有相同的压强，则该点处的速度为多少？（10分）解：海平面的压强为1.0132X105Pa,则由伯努利方程可得对于在海平面处

7、具有相同压强点处而言,根据前面计算得V=90m/s3.薄翼型的零升攻角为，弦长2米，以60m/s的时速在海平面飞行，若其单位展长的机翼产生的升力是1695牛，则该翼型的升力系数是多少？其飞行攻角是多少？（10分）解：，则对于薄翼型有则4.椭圆无扭转机翼的展弦比为10，展长10米，重2400kg。构成该机翼的薄翼型零升攻角为-10，剖面型阻系数。若机翼在海平面以100m/s匀速平飞，求此时的升力、升力系数、诱导阻力系数、推力、飞行时的几何攻角。()（10分）解：由飞机匀速平飞，则重力等于升力；取即L=2400*9.8=23520N，

8、由AR=10，b=10可得S=10则=0.384=0.01069则阻力则推力T=D=654.98N教务处印制　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　共2页　　第2页