弹丸空气动力学

弹丸空气动力学（填空40、问答45、计算15）

第一章：

1.气体基本物理参数

⑴密度：单位体积内的质量ρ

⑵比容：单位质量所占的体积1/ρ

⑶压强：单位面积上作用的法向力（只想被作用的面）

⑷温度：表示空气冷热程度的参数，反映了分子无规则运动平均动能的大小

⑸完全气体：忽略气体分子间引力和气体分子所占体积的气体

⑹状态方程：气体的宏观状态可以用压强、温度和密度等参数来描述，在这些基本参数之间存在着一定的关系，称为状态方程。

2.气体的基本物理属性

⑴压缩性：在一定温度条件下，具有一定质量气体的体积或密度随压强变化而改变的特性，叫做压缩性。

⑵粘性：当气体微团在宏观上彼此有相对运动时，在气体的相邻层之间存在抵抗相互运动的阻力，这种性质称为粘性

⑶导热性：当气流中沿某个方向存在温度梯度时，那么热量就会由高温处向低温处传导，这种性质称为气体的导热性。

3.热力学第一定律：

设包含有一定质量气体的密封系统由一个平衡状态转到另一个平衡状态，外界加到气体中的热量为dQ，导入的热量dQ引起气体内能的变化dU和对外做机械功dL。

4.⑴比热c：单位质量气体增温一度所需要的热量

⑵定容比热Cv：容积保持不变情况下的比热

⑶定压比热Cp：压强保持不变情况下的比热

⑷比热比：定压比热和定容比热的比值。

三、

5.扰动：当气体绕物体流动，气体在管道中流动或物体在气体中运动时，气体的物理状态参数（如V、P、ρ、T等）会发生变化，这种现象为气体受到物体的扰动。

扰动的传播：在受到扰动后，流体物理参数发生变化的区域不断扩大的现象。

6.扰动的传播速度

⑴音速：就是在气体中微弱扰动的传播速度

⑵马赫数：物体与空气的相对速度v和空气本身的音速a的比值来表示，运动物体对空气的压缩状况，即M=v/a

7.状态参数关系式

（）在定常绝能流中，随着速度的增大，速度就减小：反之则增大。

8.特殊点状态关系

⑴滞止状态：气流速度为零的状态

⑵临界状态：气流速度等于音速的状态

⑶极限状态：温度等于零，速度达到最大值的状态

9.气流状态参数关系式

⑴比速λ：气流速度与临界音速之比称为速度系数，即λ=V/α*

⑵用比速表示气流状态参数关系式的优点：

当速度接近极限速度时，音速下降到零值附近，则马赫数M趋于无限大，计算起来很不方便，用比速就不会出现这样的问题，临界音速α*在定常绝能流动中是常数。

10.⑴拉瓦尔喷管：为使亚音速气流连续的加速变为超音速气流，管道形状应该是先收缩后

扩张形状，中间有一个临界截面。（）

⑵一定的截面面积比和适当的管道前后压强比，是在管道扩张段出口截面获得超音速气流的两个条件。

四、

11.扰动源：把连续发出扰动的点叫做扰动源：把连续发出的微扰动的点叫做微扰动源。

12.点扰动源速度分别为（零、亚音速、音速、超音速）的四个状态下的分析。

13.马赫波：扰动空间与未扰动空间的分界面。

14.膨胀波：超音速气流流经由微小外折角所引起的微弱扰动波

15.压缩波：超音速气流受内凹扰动时，流管截面积变小，此时气流速度降低，同时压强、温度、密度等参数相应增大，这种微弱扰动就是微弱压缩波。

五、

16.①激波：⑴超音速气流绕物体流动时，在流场中往往出现突跃的压缩波，气流通过这种压缩波时，压强、温度、密度都突跃的升高，而速度则突跃的下降，使气流受到突然的压缩，这种突跃的压缩波就叫激波。

⑵微压缩波系彼此叠合在一起形成了强压缩波，即激波。

②激波的特性：厚度小，为不连续的几何断面，强压缩过程为不可逆绝热过程，推进速度为超音速

17.激波的分类：⑴正激波：激波面与气流来流方向垂直，气流经过正激波后不改变来流方向

⑵斜激波：激波面与气流来流方向不垂直，气流经过斜激波后改变流动方向

⑶曲线脱体激波：由正激波（在中间部分）和斜激波系组成的。

六、

18.⑴层流：流体各层间流体微团互不干扰，互不渗混，迹线层次分明的流动称为层流。

⑵紊流：流体各层间流体微团互相干扰，互相渗混，迹线杂乱无章，处于完全无规则的乱流运动，这种流动状态为紊流。

19.雷诺数：流体流动状态取决于流体的粘性系数、密度、流速和特征长度等参数，这些参数的组合（）。工程上作为判断层流或紊流的参数，Re小则层流，Re大则紊流。

20.附层面：这种在大雷诺数下紧靠物体表面，速度梯度很大的那一薄层流体叫做附面层。八、

21.分析流动图画

22.⑴底阻：在底部处气流膨胀使底部压强较来流压强低，形成底部阻力

⑵底阻形成原因：亚音速气流绕流弹丸时，弹体表面附面层在尾端分离，使尾部气流分为两部分，外部流速较高的气流对于弹底部几乎是滞止的气体，起着渗混和引射的作用，并把这些滞止气流向外部引射开，因为没有其他方面补充流量，弹底部空气逐渐变得稀薄起来，并在弹底形成了一个低压区，使得弹丸前后压力差较大，这就是亚音速时底阻形成的原因。23.阻力系数的关系P104

九、

24尾翼弹的翼型：平行于对称轴线且与尾翼所在平面相垂直的横截面。分为对称与不对称弧形、对称与不对称四角形、对称与不对称以及斜切削尖矩形等

25.尾翼平面形状的几何参数

⑴翼展：尾翼的两侧缘之间的距离，用Lw表示

⑵展弦比：翼展Lw与尾翼的几何平均翼弦b 之比，用λw=Lw/b 表示。

26.空气动力特性P129

27.最大截面比：Sw/Sm(尾翼平面形状的面积/弹体的最大横截面积)