空气动力学基础93306[优质ppt]
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《空气动力学》课件
1
喷管内的空气动力学基础
2
探索喷管中的气流加速和压力变化，为喷
气发动机和火箭的设计提供基础。
3
燃烧室内的空气动力学基础
研究燃烧室内的空气流动特性和压力分布， 为燃烧过程的优化提供依据。
空气动力学基本方程
介绍流体力学和空气动力学的基本方程， 包括质量守恒、动量守恒和能量守恒等等。
空气动力学应用
飞机机翼的空气动力 学
《空气动力学》PPT课件
空气动力学是研究物体在气流中运动的科学。探索空气动力学的基本概念、 应用领域以及对飞机和汽车等工业的重要性。
概述
空气动力学概述
了解空气动力学的定义和基本原理，包括流体 力学和空气动力学的关系。
应用领域
探索空气动力学在航空、汽车、火箭和建筑设 计等领域中的应用。
空气动力学基础
2 空气动力学现象的研究方法
探索研究空气动力学现象的实验和数值模拟方法。
3 毒性风险的影响因素
讨论空气动力学现象对毒性风险的影响因素，包括气流速度、颗粒物浓度和颗粒物分布测量
介绍测量汽车表面压力分布的实验方法和仪器。
2
汽车空气阻力的计算
探索计算汽车空气阻力的数值模拟方法和常用公式。
分析机翼的气流分布和升力产 生，探索如何优化飞机的机翼 设计。
空气动力学在航空工 业中的应用
探索空气动力学在飞机设计和 性能提升中的重要性。
空气动力学在汽车工 业中的应用
研究汽车的空气阻力和流线型 设计对燃油效率和驾驶体验的 影响。
空气动力学现象
1 空气动力学现象的分类
介绍不同类型的空气动力学现象，如升力、阻力、卡门涡街等。
3
汽车空气动力学在车身设计中的应用
研究空气动力学在改善汽车操控性、燃油效率和安全性方面的应用。
《空气动力学》课件
未来挑战与机遇
环境保护需求
新能源利用
随着环境保护意识的提高，对空气污 染和气候变化的研究需求增加，这为 空气动力学带来了新的挑战和机遇。
新能源的利用涉及到流动、传热和燃 烧等多个方面，需要空气动力学与其 他学科合作，共同解决相关问题。
航空航天发展
航空航天领域的发展对空气动力学提 出了更高的要求，需要不断改进和完 善现有技术，以满足更高性能和安全 性的需求。
04
翼型与机翼空气动力学
翼型空气动力学
翼型概述
翼型分类
翼型是机翼的基本截面形状，具有特定的 弯度和厚度。
根据弯度和厚度的不同，翼型可分为超临 界、亚音速和超音速翼型等。
翼型设计
翼型与升力
翼型设计需考虑气动性能、结构强度和稳 定性等多个因素。
翼型通过产生升力使飞机得以升空。
机翼空气动力学
01
机翼结构
课程目标
掌握空气动力学的基本概 念和原理。
提高分析和解决实际问题 的能力。
了解空气动力学在各领域 的应用和发展趋势。
培养学生对空气动力学的 兴趣和热爱。
02
空气动力学基础
流体特性
01
02
03
04
连续性
流体被视为连续介质，由无数 微小粒子组成，彼此之间存在
相对运动。
可压缩性
流体的密度会随着压力和温度 的变化而变化。
《空气动力学》PPT课件
目 录
• 引言 • 空气动力学基础 • 流体动力学 • 翼型与机翼空气动力学 • 空气动力学应用 • 未来发展与挑战
01
引言
主题介绍
空气动力学：一门研 究空气运动规律和空 气与物体相互作用的 科学。
课件内容涵盖了基础 理论、应用实例和实 验演示等方面。
空气动力学ppt
采用后尾式和无尾式气动布局的普通高速飞机，由于种 种原因，其低速性能往往不佳。而鸭式布局则可以满足战斗 机对高、低速性能的要求。因为这种布局能很好地兼顾高速 飞机所需的细长体外形和飞机实现短距起落所需的高配平升 力系数。这是因为：一方面，细长鸭式布局在由亚声速过渡 到超声速时，其焦点移动而引起的安定度增量比后尾式要小， 这对高速机动飞行是有利的。另一方面，在大迎角进场或飞 行时，它又能产生比后尾式和无尾式飞机高得多的配平升力。 这说明它亦适合低速飞行。
莱特兄弟的世界上第一架飞机的气动布局——鸭式布局
随着计算机技术的发展，飞控系统的控制精度 越来越高，鸭式布局逐渐成熟起来，产生了一 批鸭翼飞机。。。。。。
前苏联 米格1.44
以色列幼狮战斗机
欧洲台风战斗机
简介 歼十猛龙的精彩镜头 图片·Picture
东 方
龙 腾
歼-10战斗机采用了鸭式气动布局，这在我国研制成功的战斗 机中还是首次。 那么，鸭式布局战斗机有些什么特点，其气动特性又如何呢?
图144超音速客机
远距鸭式布局的点主要集中在如下几点： 1.在远距耦合鸭式布局中，由于前翼离机翼的距离较远，相互的干扰要简单得多， 各翼面参数的匹配也要相对容易一些，所以目前许多其他鸭式布局的战斗机都采 用了远距耦合鸭式布局，其中最典型的就是欧洲战斗机"台风"。 2.在远距耦合布局中，前翼不但本身产生升力，而且前翼的翼尖涡与机翼气流也 会产生一定有利的气动干扰，在机翼上表面的一定区域内形成吸力，使飞机的总 升力大于单独机翼和单独前翼升力之和，而且使机翼的气动载荷向内侧移动，减 小机翼弯矩，从而可以减轻飞机的重量。 3.由于前翼使飞机的升力作用点在重心之前，飞机有一个抬头趋势，所以通过机 翼后缘操纵面的向上偏转，可以形成有利机翼弯度，从而减小配平阻力，提高了 飞机的机动性能，前翼还增加了飞机纵向操纵的灵敏度，从而提高了飞机的敏捷 性。 4.在超声速飞行时，远距耦合鸭式布局比常规布局的飞机有更小的配平阻力，从 而提高了飞机的超声速稳定盘旋能力。 远距耦合布局的主要缺点是飞机长度可能会加大，因而使飞机的重心和气动中心 的位置变化相对较为敏感，增加了对飞机操纵性的难度。
空气动力学与飞行原理课件：机翼空气动力学
2mg v
S CL
它表明在相同翼型下，翼载荷越大，则定直平飞速度越快。从另一个方面来看
vmin
2mg
S CL max
即，最小平飞速度为机翼接近失速迎角飞行。在翼型失速迎角一定的情况下，翼载荷越 大，最小平飞速度也越大。
5
壹 翼面负载
下面是典型的无人机的翼面负载。
无人机机型 全球鹰 长空-1 捕食者 徘徊者
贰 目录
一、
翼面负载
二、
展弦比
三、
后掠角
四、
根梢比
7
贰 展弦比 展弦比λ定义为翼展L除以平均翼弦b(λ=L/b)。 展弦比对机翼升力的影响为：当机翼产生升力时，下表面压强向上，上表面压强向下，且下表面压强值 大于上表面。则在翼尖处，下表面的高压气流流向上表面，减小了翼尖附近的升力。同时，如上节所述，有 限展长机翼也是诱导阻力产生的重要来源。 因此，展弦比越大，则翼尖效应对机翼升力的影响越小。理想情况是和翼型升阻特性一样。对于低速和 亚声速无人机，机翼展弦比越大，则升力线斜率和升阻比都较大。 展弦比的另外一个特性是翼尖涡减小了翼尖处的有效迎角，增大了翼尖处的失速迎角。因此，在机翼展 向各翼型扭转角相同的情况下，翼根比翼尖较易失速，这也是要设计机翼扭转的作用。一般翼尖剖面翼型与 翼根剖面翼型的扭转角在±3度左右。另外，相同情况下，展弦比越大则机翼滚转方向转动惯量越大，滚转机 动性越差。
这对无人机结构设计产生一定影响。即后掠 翼无人机翼梢处气动力增大，需要适当加强梢部 结构强度。
后掠机翼升力分布
15
肆 目录
第一章
翼面负载
第二章
展弦比
第三章
后掠角
第四章
根梢比
16
肆 根梢比
第二章 空气动力学基本原理
Re V d
104 ～105 104 ～105 104 ～105 104 ～105 104 ～105 103 ～105
CD D
1 2
2 V A
0.47 0.42 1.17 1.05 0.80 1.20
矩 形 板(长/宽=5)
§2－4 附面层及其分离现象
一、附面层 的概念 定义：粘性 流体绕流物 体时在壁面 附近速度急 剧变化的薄 层。
如图2－4 机翼 和平板上的附 面层
2、 特点 （1）内部旋涡强度大惯性力和粘性力具有 同样的数量级为粘性流体的有旋流动 （2）外部旋涡强度小，惯性力大于大于粘 性力，为理想流体的无旋流动。 （3） 厚度很小 。 （4）在同一截面上压强相等
圆 柱
Re V d
104 ～ 105 4 ×104 4 ×104
CD D
1 2
2 V A
1.2 1.2 2.3
半 半 方 平
管 管 柱 板
3.5×104 104×106
2:1
2.0 1.98
0.46 0.20
椭
椭
柱
柱
1×105
8:1
2 ×105
三元物型
球 半 半 方 方 球 球 块 块 宽
3、层流附面层和紊流附面层
判别准则
Re Vx
x──驻点到转捩点的距离 ν──运动粘度
Rec ─── 临界雷诺数
V ──边界上的速度
在平板上 5×105～3×106
二、分离现象分析
当粘性流体流过曲面物体时要发生分离现 象如图2－5 1、M点之前 2、M点 3、S点－分离点 4、S—T间断面 5、旋涡区─压差阻力 6、汽车上的情况。
空气动力学课件
深入学习空气动力 学的基本原理和理 论
关注空气动力学在 航空航天、汽车、 建筑等领域的应用
结合实际案例，提 高分析和解决问题 的能力
关注空气动力学的 最新研究成果和发 展趋势，不断更新 知识体系
感谢您的观看
汇报人：XX
温度传感器：用于测 量气流温度的仪器
实验步骤：描述如何进 行空气动力学实验的详 细步骤
数据处理：介绍如何分 析和处理实验数据的方 法
数据采集：使 用传感器、数 据采集设备等 获取实验数据
数据处理：对 数据进行清洗、 整理、转换等 操作，确保数
据质量
数据分析：运 用统计学、概 率论等方法对 数据进行分析， 提取有用信息
挑战：航空航天、交 通运输、建筑等领域 对空气动力学技术的 需求不断增长
机遇：计算机技术、 人工智能等技术的发 展为空气动力学研究 提供了新的手段和方 法
总结与展望
空气动力学的基本概念和原理 空气动力学在航空、航天、汽车等领域的应用 空气动力学的发展趋势和新技术 学习空气动力学对个人职业发展和科学研究的意义
为学生提供解决实际问题的能力， 提高创新能力和实践能力
适用人群：大学生、研究生、工程师等对空气动力学感兴趣的人群 用途：帮助学生理解空气动力学的基本概念、原理和方法 帮助工程师在设计过程中考虑空气动力学因素，提高产品性能 帮助研究人员了解空气动力学的最新发展和趋势，为科研工作提供参考
引言：介绍空气动力学的 基本概念和重要性
空气动力学原理：包括流 体力学、气体动力学、空 气动力学等
空气动力学应用：包括航 空、航天、汽车、建筑等 领域的应用
空气动力学实验：介绍一 些经典的空气动力学实验 和结果
结论：总结空气动力学的 重要性和应用前景
《飞行原理空气动力》课件
气动力学对先进科技的贡献
回顾气动力学在推动先进科技发展中的贡献。
让我们一起探索气动力学的更多奥秘！
鼓励听众深入学习气动力学，并探索其更多的应用和发展。
《飞行原理空气动力》 PPT课件
通过本课件，我们将带您深入了解飞行原理中的空气动力学，包括其定义、 基本概念、应用以及与先进科技的关系。
认识空气动力学
空气动力学定义
探索飞行中的空气力学现象和原理。
空气动力学发展历程
了解空气动力学在航空和航天领域的演变过程。
空气动力学研究的重要意义
探讨空气动力学在飞行器设计中的关键作用。
能优化中的应用。
3
气动力的计算方法
探讨气动力学计算方法和模拟技术。
气动力学设计
1 气动力学和设计的联 2 飞行器设计中的气动 3 气动力学设计的实例
系
力学问题
分析
解释气动力学在飞行器设 计中的关键作用。
探索飞行器设计过程中涉 及的气动力学挑战。
通过实例研究，深入理解 气动力学设计的关键概念 和技术。
空气动力学基本概念
空气动力学的基本概念
介绍空气动力学中的重要概念， 如空气动力学力、气流等。
气体的物理性质
了解气体在空气动力学中的行为 和特性。
流体的基本特性
探索流体在空气动力学中的运动 和变化。
空气动力学原理
1
空气动力学公式
学习空气动力学中的关键公式和计算方
空气动力学原理的应用
2
法。
了解空气动力学原理在飞行器设计和性
气动力学与先进科技
先பைடு நூலகம்科技的气动力学 应用
探索先进科技领域中气动力学 的创新应用。
气动力学在航空航天 中的应用
回顾气动力学在推动先进科技发展中的贡献。
让我们一起探索气动力学的更多奥秘！
鼓励听众深入学习气动力学，并探索其更多的应用和发展。
《飞行原理空气动力》 PPT课件
通过本课件，我们将带您深入了解飞行原理中的空气动力学，包括其定义、 基本概念、应用以及与先进科技的关系。
认识空气动力学
空气动力学定义
探索飞行中的空气力学现象和原理。
空气动力学发展历程
了解空气动力学在航空和航天领域的演变过程。
空气动力学研究的重要意义
探讨空气动力学在飞行器设计中的关键作用。
能优化中的应用。
3
气动力的计算方法
探讨气动力学计算方法和模拟技术。
气动力学设计
1 气动力学和设计的联 2 飞行器设计中的气动 3 气动力学设计的实例
系
力学问题
分析
解释气动力学在飞行器设 计中的关键作用。
探索飞行器设计过程中涉 及的气动力学挑战。
通过实例研究，深入理解 气动力学设计的关键概念 和技术。
空气动力学基本概念
空气动力学的基本概念
介绍空气动力学中的重要概念， 如空气动力学力、气流等。
气体的物理性质
了解气体在空气动力学中的行为 和特性。
流体的基本特性
探索流体在空气动力学中的运动 和变化。
空气动力学原理
1
空气动力学公式
学习空气动力学中的关键公式和计算方
空气动力学原理的应用
2
法。
了解空气动力学原理在飞行器设计和性
气动力学与先进科技
先பைடு நூலகம்科技的气动力学 应用
探索先进科技领域中气动力学 的创新应用。
气动力学在航空航天 中的应用
《飞行原理空气动力》PPT课件
航程
飞机在无风和不加油的条件下，连续飞行耗尽 可用燃油时飞行的水平距离
航时
飞机耗尽可用燃油时能持续飞行的时间。
28
起飞
起飞定义：从起飞线开始，经过滑跑-离地爬升到安全高度（飞机高于起飞表面10.7 米—CCAR-25）为止的全过程。
主要性能指标：地面滑跑距离、离地速度和 起飞距离。
影响起飞性能的主要因素：起飞重量、大气 条件（密度、风向等）、离地时的迎角、增 升装置的使用、发动机的推力及爬升阶段爬 升角的选择等。
18
3.4 巡航飞行
飞机巡航飞行应满足的平衡条件：升力等 于重力、推力等于阻力。
平飞所需速度：飞机在某高度上保持平飞 所需的升力（等于重量）对应的飞行速度。
平飞速度
1
平飞 （2W / CL S）2
19
影响平飞所需速度的因素： 飞机重量：重量愈大所需速度愈高。 升力系数：取决于飞机的迎角，迎角减小
如果着陆重量过大或机场温度较高或在海拔较高 的机场着陆，都会造成接地速度过大，使飞机接 地时受到较大的地面撞击力，损坏起落架和机体 受力结构；也会使着陆滑跑距离过长，导致飞机 冲出跑道的事故发生。
着陆时的重量不能超过规定的着陆重量。 在不超过临界迎角和护尾迎角的条件下，接地迎
角应取最大值，增升增阻的后缘襟翼在着陆时要 放下最大的角度，以最大限度的增加升力系数减 小接地速度
最大正过载表示飞机承受的气动升力指向 机体立轴的正向并达到最大；
最大最负过载表示飞机承受的气动升力指 向机体立轴的反向并达到最大；
最大速度表示此时飞机的载荷或升力不一 定最大，但机翼表面的局部气动载荷很大， 压力中心靠后，考验机翼结构局部强度的 严重受载情况。
27
巡航飞行
巡航速度
飞机在无风和不加油的条件下，连续飞行耗尽 可用燃油时飞行的水平距离
航时
飞机耗尽可用燃油时能持续飞行的时间。
28
起飞
起飞定义：从起飞线开始，经过滑跑-离地爬升到安全高度（飞机高于起飞表面10.7 米—CCAR-25）为止的全过程。
主要性能指标：地面滑跑距离、离地速度和 起飞距离。
影响起飞性能的主要因素：起飞重量、大气 条件（密度、风向等）、离地时的迎角、增 升装置的使用、发动机的推力及爬升阶段爬 升角的选择等。
18
3.4 巡航飞行
飞机巡航飞行应满足的平衡条件：升力等 于重力、推力等于阻力。
平飞所需速度：飞机在某高度上保持平飞 所需的升力（等于重量）对应的飞行速度。
平飞速度
1
平飞 （2W / CL S）2
19
影响平飞所需速度的因素： 飞机重量：重量愈大所需速度愈高。 升力系数：取决于飞机的迎角，迎角减小
如果着陆重量过大或机场温度较高或在海拔较高 的机场着陆，都会造成接地速度过大，使飞机接 地时受到较大的地面撞击力，损坏起落架和机体 受力结构；也会使着陆滑跑距离过长，导致飞机 冲出跑道的事故发生。
着陆时的重量不能超过规定的着陆重量。 在不超过临界迎角和护尾迎角的条件下，接地迎
角应取最大值，增升增阻的后缘襟翼在着陆时要 放下最大的角度，以最大限度的增加升力系数减 小接地速度
最大正过载表示飞机承受的气动升力指向 机体立轴的正向并达到最大；
最大最负过载表示飞机承受的气动升力指 向机体立轴的反向并达到最大；
最大速度表示此时飞机的载荷或升力不一 定最大，但机翼表面的局部气动载荷很大， 压力中心靠后，考验机翼结构局部强度的 严重受载情况。
27
巡航飞行
巡航速度
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第二章 第 17 页
●流线和流线谱
流线谱是所有流线的集合。
第二章 第 18 页
●流线和流线谱的实例
第二章 第 19 页
●流线的特点 该曲线上每一点的流体微团速度与曲线在该点的切线 重合。 流线每点上的流体微团只有一个运动方向。 流线不可能相交，不可能分叉。
第二章 第 20 页
●流线谱的特点
流线谱的形状与流动速度无关。
物体形状不同，空气流过物体的流线谱不同。
物体与相对气流的相对位置（迎角）不同，空气流 过物体的流线谱不同。
气流受阻，流管扩张变粗，气流流过物体外凸处或 受挤压 ，流管收缩变细。
气流流过物体时，在物体的后部都要形成涡流区。
第二章 第 21 页
2.1.5 连续性定理
第二章 第 32 页
v 2(P0 P)
③ 与动压、静压相关的仪表
空速表
高度表
第二章 第 33 页
升降速度表
●空速表
第二章 第 34 页
●升降速度表
第二章 第 35 页
●高度表
第二章 第 36 页
本章主要内容
2.1 空气流动的描述 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 飞机的低速空气动力特性 2.5 增升装置的增升原理
上升
第二章 第 14 页
平飞
下降
●迎角探测装置
第二章 第 15 页
2.1.4 流线和流线谱
空气流动的情形一般用流线、流管和流线谱来描述。 流线：流场中一条空间曲线，在该曲线上流体微团的 速度与曲线在该点的切线重合。对于定常流，流线是 流体微团流动的路线。
第二章 第 16 页
流管：由许多流线所围成的管状曲面。
第二章 第 5 页
2.1.2 相对气流
相对气流方向
自然风方向
运动方向
第二章 第 6 页
●飞机的相对气流方向与飞行速度方向相反
只要相对气流速度相同，飞机产生的空气动力就相同。
第二章 第 7 页
●对相对气流的现实应用
直流式风洞
第二章 第 8 页
回流式风洞
●风洞实验段及实验模型
第二章 第 9 页
●风洞的其它功用
① 用文邱利管测流量
1 A1, v1 ,P1
2 A2, v2 ,P2
1 2
v12
v1 P1
v2
A2 A1
1 2
v22
文邱利管测流量
v22P 1P 2/ 1A 2 2/A 1 2
P2
第二章 第 31 页
② 空速管测飞行速度的原理
12v2PP0
第二章 第 40 页
●升力的产生原理
前方来流被机翼分为 了两部分，一部分从 上表面流过，一部分 从下表面流过。
章
本章主要内容
2.1 低速空气动力学 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 增升装置的增升原理
第二章 第 2 页
2.1 空气流动的描述
空气动力是空气相对于飞机运动时产生的，要学习 和研究飞机的升力和阻力，首先要研究空气流动的基 本规律。
第二章 第 4 页
2.1.1 流体模型化
① 理想流体，不考虑流体粘性的影响。 ② 不可压流体，不考虑流体密度的变化，Ma<0.4。 ③ 绝热流体，不考虑流体温度的变化，Ma<0.4。
流体流过流管时，在同一时间流过流管任意截面的 流体质量相等。
质量守恒定律是连续性定理的基础。
第二章 第 22 页
●连续性定理
1
A1,v1
2 A2,v2
单位时间内流过截面1的流体体积为 v 1 A 1
单位时间内流过截面1的流体质量为1 v1 A1
同理，单位时间内流过截面2的流体质量为2 v2 A2
P0
—总压（全压），它是动压和静压之和。总压可以理解为， 气流速度减小到零之点的静压。
第二章 第 27 页
●深入理解动压、静压和总压 同一流线： 总压保持不变。 动压越大，静压越小。 流速为零的静压即为总压。
第二章 第 28 页
●深入理解动压、静压和总压 同一流管： 截面积大，流速小，压力大。 截面积小，流速大，压力小。
第二章 第 24 页
2.1.6 伯努利定理
同一流管的任意截面上，流体的静压与动压之和保 持不变。
能量守恒定律是伯努力定理的基础。
第二章 第 25 页
●伯努利定理
空气能量主要有四种：动能、压力能、热能、重力势能。 低速流动，热能可忽略不计；空气密度小，重力势能可忽略不计。 因此，沿流管任意截面能量守恒，即为：动能+压力能=常值。公式 表述为：
则根据质量守恒定律可得：
1v1A 12v2A 2 即 v1A 1v2A 2C 常 数
结论：空气流过一流管时，流速大小与截面积成反比。
第章 第 23 页
河水在河道窄的地方流
●日常的生活中的连续性定理 得快，河道宽的地方流
得慢 山谷里的风通常比平原大
高楼大厦之间的对流 通常比空旷地带大
1 2
v2
P P0
上式中第一项称为动压，第二项称为静压，第三项称为总压。
第二章 第 26 页
●伯努利定理
1 2
v2
PP0
1 2
v 2—动压，单位体积空气所具有的动能。这是一种附加的压
力，是空气在流动中受阻，流速降低时产生的压力。
P —静压，单位体积空气所具有的压力能。在静止的空气中， 静压等于当时当地的大气压。
第二章 第 37 页
2.2 升力
升力垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中， 克服飞机受到的重力影响，使其自由翱翔。
升力 Lift
拉力 Pull
第二章 第 39 页
重力 Weight
阻力 Drag
2.2.1 升力的产生原理
相同的时间，相同的起点和终点，小狗的速度和人 的速度哪一个更快？
起
终
点
点
第二章 第 29 页
●伯努利定理适用条件
气流是连续、稳定的，即流动是定常的。 流动的空气与外界没有能量交换，即空气是绝热的。 空气没有粘性，即空气为理想流体。 空气密度是不变，即空气为不可压流。 在同一条流线或同一条流管上。
第二章 第 30 页
2.1.7 连续性定理和伯努利定理的应用
第二章 第 10 页
2.1.3 迎角
迎角就是相对气流方向与翼弦之间的夹角。
第二章 第 11 页
●相对气流方向就是飞机速度的反方向
第二章 第 12 页
●相对气流方向是判断迎角大小的依据
平飞中，可以通过机头高低判断迎角大小。而其他飞 行状态中，则不可以采用这种判断方式。
第二章 第 13 页
●水平飞行、上升、下降时的迎角
●流线和流线谱
流线谱是所有流线的集合。
第二章 第 18 页
●流线和流线谱的实例
第二章 第 19 页
●流线的特点 该曲线上每一点的流体微团速度与曲线在该点的切线 重合。 流线每点上的流体微团只有一个运动方向。 流线不可能相交，不可能分叉。
第二章 第 20 页
●流线谱的特点
流线谱的形状与流动速度无关。
物体形状不同，空气流过物体的流线谱不同。
物体与相对气流的相对位置（迎角）不同，空气流 过物体的流线谱不同。
气流受阻，流管扩张变粗，气流流过物体外凸处或 受挤压 ，流管收缩变细。
气流流过物体时，在物体的后部都要形成涡流区。
第二章 第 21 页
2.1.5 连续性定理
第二章 第 32 页
v 2(P0 P)
③ 与动压、静压相关的仪表
空速表
高度表
第二章 第 33 页
升降速度表
●空速表
第二章 第 34 页
●升降速度表
第二章 第 35 页
●高度表
第二章 第 36 页
本章主要内容
2.1 空气流动的描述 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 飞机的低速空气动力特性 2.5 增升装置的增升原理
上升
第二章 第 14 页
平飞
下降
●迎角探测装置
第二章 第 15 页
2.1.4 流线和流线谱
空气流动的情形一般用流线、流管和流线谱来描述。 流线：流场中一条空间曲线，在该曲线上流体微团的 速度与曲线在该点的切线重合。对于定常流，流线是 流体微团流动的路线。
第二章 第 16 页
流管：由许多流线所围成的管状曲面。
第二章 第 5 页
2.1.2 相对气流
相对气流方向
自然风方向
运动方向
第二章 第 6 页
●飞机的相对气流方向与飞行速度方向相反
只要相对气流速度相同，飞机产生的空气动力就相同。
第二章 第 7 页
●对相对气流的现实应用
直流式风洞
第二章 第 8 页
回流式风洞
●风洞实验段及实验模型
第二章 第 9 页
●风洞的其它功用
① 用文邱利管测流量
1 A1, v1 ,P1
2 A2, v2 ,P2
1 2
v12
v1 P1
v2
A2 A1
1 2
v22
文邱利管测流量
v22P 1P 2/ 1A 2 2/A 1 2
P2
第二章 第 31 页
② 空速管测飞行速度的原理
12v2PP0
第二章 第 40 页
●升力的产生原理
前方来流被机翼分为 了两部分，一部分从 上表面流过，一部分 从下表面流过。
章
本章主要内容
2.1 低速空气动力学 2.2 升力 2.3 阻力 2.4 增升装置的增升原理
第二章 第 2 页
2.1 空气流动的描述
空气动力是空气相对于飞机运动时产生的，要学习 和研究飞机的升力和阻力，首先要研究空气流动的基 本规律。
第二章 第 4 页
2.1.1 流体模型化
① 理想流体，不考虑流体粘性的影响。 ② 不可压流体，不考虑流体密度的变化，Ma<0.4。 ③ 绝热流体，不考虑流体温度的变化，Ma<0.4。
流体流过流管时，在同一时间流过流管任意截面的 流体质量相等。
质量守恒定律是连续性定理的基础。
第二章 第 22 页
●连续性定理
1
A1,v1
2 A2,v2
单位时间内流过截面1的流体体积为 v 1 A 1
单位时间内流过截面1的流体质量为1 v1 A1
同理，单位时间内流过截面2的流体质量为2 v2 A2
P0
—总压（全压），它是动压和静压之和。总压可以理解为， 气流速度减小到零之点的静压。
第二章 第 27 页
●深入理解动压、静压和总压 同一流线： 总压保持不变。 动压越大，静压越小。 流速为零的静压即为总压。
第二章 第 28 页
●深入理解动压、静压和总压 同一流管： 截面积大，流速小，压力大。 截面积小，流速大，压力小。
第二章 第 24 页
2.1.6 伯努利定理
同一流管的任意截面上，流体的静压与动压之和保 持不变。
能量守恒定律是伯努力定理的基础。
第二章 第 25 页
●伯努利定理
空气能量主要有四种：动能、压力能、热能、重力势能。 低速流动，热能可忽略不计；空气密度小，重力势能可忽略不计。 因此，沿流管任意截面能量守恒，即为：动能+压力能=常值。公式 表述为：
则根据质量守恒定律可得：
1v1A 12v2A 2 即 v1A 1v2A 2C 常 数
结论：空气流过一流管时，流速大小与截面积成反比。
第章 第 23 页
河水在河道窄的地方流
●日常的生活中的连续性定理 得快，河道宽的地方流
得慢 山谷里的风通常比平原大
高楼大厦之间的对流 通常比空旷地带大
1 2
v2
P P0
上式中第一项称为动压，第二项称为静压，第三项称为总压。
第二章 第 26 页
●伯努利定理
1 2
v2
PP0
1 2
v 2—动压，单位体积空气所具有的动能。这是一种附加的压
力，是空气在流动中受阻，流速降低时产生的压力。
P —静压，单位体积空气所具有的压力能。在静止的空气中， 静压等于当时当地的大气压。
第二章 第 37 页
2.2 升力
升力垂直于飞行速度方向，它将飞机支托在空中， 克服飞机受到的重力影响，使其自由翱翔。
升力 Lift
拉力 Pull
第二章 第 39 页
重力 Weight
阻力 Drag
2.2.1 升力的产生原理
相同的时间，相同的起点和终点，小狗的速度和人 的速度哪一个更快？
起
终
点
点
第二章 第 29 页
●伯努利定理适用条件
气流是连续、稳定的，即流动是定常的。 流动的空气与外界没有能量交换，即空气是绝热的。 空气没有粘性，即空气为理想流体。 空气密度是不变，即空气为不可压流。 在同一条流线或同一条流管上。
第二章 第 30 页
2.1.7 连续性定理和伯努利定理的应用
第二章 第 10 页
2.1.3 迎角
迎角就是相对气流方向与翼弦之间的夹角。
第二章 第 11 页
●相对气流方向就是飞机速度的反方向
第二章 第 12 页
●相对气流方向是判断迎角大小的依据
平飞中，可以通过机头高低判断迎角大小。而其他飞 行状态中，则不可以采用这种判断方式。
第二章 第 13 页
●水平飞行、上升、下降时的迎角