空气动力学基础上课讲义.ppt

《空气动力学基础上课讲义.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、空气动力学基础Folie1空气动力学基础和飞行原理绪论Folie31、必须按时听课，上课认真听讲2、坚持考勤制度，有事必须请假3、对缺课1/3的同学不得参加考试4、按时独立完成作业5、平时成绩（作业和出勤）占20%6、两次测验占20%7、期末考试占60%基本要求Folie4一、物质形态与流体力学定义二、空气动力学的研究对象三、空气动力学的发展进程简介四、空气动力学的分类五、空气动力学的研究方法六、量纲与单位的概念绪论Folie5物质存在的三种状态：固态----相对应的为固体液态----相对应的为液体气态--

2、--相对应的为气体一、物质形态与流体力学定义由物质内部微观结构、分子热运动、分子之间的作用力决定的。Folie6固体---具有固定的形状和体积。在静止状态下，可以承受拉力、压力和剪切力。Folie7液体---具有固定的体积，无固定的形状。在静止状态下，只能承受压力，几乎不能承受拉力和剪切力。Folie8气体---无固定的体积，也无固定的形状。在静止状态下，只能承受压力，几乎不能承受拉力和剪切力。Folie9固体力学---研究固体处于平衡和机械运动规律及其应用的学科。流体力学---研究流体处于平衡和机械运动规

3、律及其应用的学科。流体---液体和气体的统称（具有的特点是易流动性,在静止状态下不能承受剪力。）力学---研究物体处于平衡和机械运动规律及其应用的学科称为力学。Folie10空气动力学---研究空气处于平衡和机械运动规律及其应用的学科。空气动力学是流体力学的一个分支，它是从流体力学发展而来。空气动力学是物理学的一个分支。Folie11相对飞行原理（空气动力学实验原理）当飞机以速度v在平静的空气中飞行时，作用在飞机上的空气动力与远方空气以速度v流过静止不动的飞机时所产生的空气动力完全相同。二、空气动力学的研究

4、对象Folie12相对飞行原理，为空气动力学的研究提供了便利。人们在实验研究时，可以将飞行器模型固定不动，人工制造直匀气流流过模型，以便观察流动现象，测量模型受到的空气动力，进行试验空气动力学研究。Folie13在理论上，对飞行器空气绕流现象和受力情况进行分析研究时，可用固接在飞行器上的观察者所看到的绕流图画进行研究，只要前方气流速度V是常数，空气流过物体的绕流图画就不随时间变化。Folie14风洞Folie13X-48B翼身融合体飞机，来自美国宇航局和波音公司鬼怪工程部共同合作研发的新一代翼身融合体飞机，

5、这种战斗机更实用，能产生更大的升力、更小的阻力，油耗更低，有望成为未来更节能、更安静的飞机的代表。Folie15机翼绕流流场Folie15机翼绕流流场当气流迎面流过机翼的时候，机翼同气流方向平行，原来是一股气流，由于机翼的插入，被分成上下两股。在翼剖面前缘附近，气流开始分为上、下两股的那一点的气流速度为零，其静压值达到最大。这个点在空气动力学上称为驻点。对于上下弧面不对称的翼剖面来说，这个驻点通常是在翼剖面的下表面。Folie15机翼绕流流场在驻点处气流分差后，上面的那股气流不得不想要绕过前缘，所以它需要以

6、更快的速度流过上表面。由于机翼上表面拱起，使上方部那股气流的通道变窄，机翼上方的气流截面要比机翼前方的气流截面小，流线比较密，所以机翼上方的气流速度大于机翼前方的气流速度。Folie15机翼绕流流场而机翼下方是平的，机翼下方的流线疏密程度几乎没有变化，所以机翼下方那个的气流速度和机翼前方基本相同。通过机翼以后，气流在后缘又重新合成一股。根据气流连续性原理和伯努利定理可以得知，机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。Folie17亚音速情况下飞行的战斗机Folie

7、15音速是指声音在空气中传播的速度。高度不同，音速也就不同。在海平面，音速约为1225公里/小时。在航空上，通常用M(即马赫)来表示音速，M=1即为音速的1倍；M=2即为音速的2倍。Folie15飞行器以马赫数小于0.8的速度在大气中的飞行是亚音速飞行。飞行器在作亚音速飞行时无激波产生，这时影响其空气动力特性的主要因素是粘性和气流分离。亚音速飞机的最大飞行速度一般以临界马赫数为限。Folie18跨音速情况下飞行的战斗机Folie15当飞机飞行速度接近音速时，周围的流动态会发生变化，出现激波或其它效应，会使机

8、身抖动，超音速战斗机突破音障瞬间、失控，甚至空中解体，并且还可产生极大的阻力，使难以突破M=1的速度。人们把这种现象称之为音障。Folie15超音速飞机进行亚音速飞行时，除某些动作受到性能限制外，主要是为了省油，并可用于起飞、爬升、巡航、待机、下滑返航、着陆、编队和某些特技飞行等。Folie18跨音速情况下飞行的战斗机Folie18跨音速情况下飞行的战斗机Folie18跨音速情况下飞行的战斗机1、公元前的认识（浮