空气动力学复习题

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M8空气动力学题库-392道

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空气动力学习题集1 空气的组成为: 答案:CA.78%氮,20%氢和2%其他气体B.90%氧,6%氮和4%其他气体C.78%氮,21%氧和1%其他气体D.21%氮,78%氧和1%其他气体2 在大气层内,大气密度:答案:CA在同温层内随高度增加保持不变。

B随高度增加而增加。

C随高度增加而减小。

D随高度增加可能增加,也可能减小。

3 对于空气密度如下说法正确的是:答案:BA空气密度正比于压力和绝对温度B“空气密度正比于压力,反比于绝对温度”C“空气密度反比于压力,正比于绝对温度” D空气密度反比于压力和绝对温度4 绝对温度的零度是: 答案:CA-273F B-273K C-273C D32F5 大气层内,大气压强:答案:BA随高度增加而增加。

B随高度增加而减小。

C在同温层内随高度增加保持不变。

D随高度增加也可能增加,也可能减小。

6 “一定体积的容器中,空气压力”答案:DA与空气密度和空气温度乘积成正比 B与空气密度和空气温度乘积成反比C与空气密度和空气绝对温度乘积成反比D与空气密度和空气绝对温度积成正比7“一定体积的容器中,空气压力”答案:DA与空气密度和摄氏温度乘积成正比 B与空气密度和华氏温度乘积成反比C与空气密度和空气摄氏温度乘积成反比D与空气密度和空气绝对温度乘积成正比8流体的粘性系数与温度之间的关系是:答案:BA液体的粘性系数随温度的升高而增大。

B气体的粘性系数随温度的升高而增大。

C液体的粘性系数与温度无关。

D气体的粘性系数随温度的升高而降低。

9.对于具有静稳定性的飞机向左侧滑行时机头会( B)A不变 B左转 C右转 B不定10假设其他条件不变,空气湿度大:答案:BA空气密度大,起飞滑跑距离长B空气密度小,起飞滑跑距离长C空气密度大,起飞滑跑距离短 D空气密度小,起飞滑跑距离短11增加垂直安定面的面积产生的影响:答案:BA增加升力 B增加侧向稳定性 C增加纵向稳定性 D增加纵向操纵性。

12“对于音速,如下说法正确的是”答案:CA“只要空气密度大,音速就大” B“只要空气压力大,音速就大”C“只要空气温度高,音速就大” D“只要空气密度小,音速就大”13从地球表面到外层空间,大气层依次是:答案:AA对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层 B对流层、平流层、电离层、中间层和散逸层C对流层、中间层、平流层、电离层和散逸层 D对流层、平流层、中间层、散逸层和电离层14对流层的高度,在地球中纬度地区约为:答案:DA 8公里。

北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 根据流体力学的连续性方程,当流速增加时,流体的密度将如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 不确定答案:B2. 伯努利方程适用于以下哪种流体?A. 理想流体B. 粘性流体C. 可压缩流体D. 不可压缩流体答案:A3. 在亚音速流动中,马赫数是多少?A. 小于1B. 等于1C. 大于1D. 无法确定答案:A4. 以下哪种力是作用在飞机机翼上的升力?A. 重力B. 阻力C. 升力D. 推力答案:C5. 根据牛顿第二定律,作用在物体上的力与其加速度的关系是什么?A. 力等于加速度的两倍B. 力等于加速度乘以质量C. 力等于质量除以加速度D. 力等于质量加上加速度答案:B6. 在流体力学中,雷诺数是用来描述什么的无量纲数?A. 流体的密度B. 流体的粘度C. 流体的流动状态D. 流体的压力答案:C7. 飞机在起飞时,为了增加升力,机翼的攻角应该:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:A8. 以下哪种情况会导致飞机的失速?A. 增加攻角B. 减少攻角C. 增加速度D. 减少速度答案:A9. 根据能量守恒定律,飞机在水平飞行时,其动能和势能的总和是:A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:C10. 在飞机设计中,为了减少阻力,通常采用哪种翼型?A. 圆形翼型B. 矩形翼型C. 椭圆形翼型D. 流线型翼型答案:D二、填空题(每空2分,共20分)1. 流体的粘性系数用符号______表示。

答案:μ2. 马赫数是速度与______的比值。

答案:声速3. 飞机的升力系数与攻角的关系可以用______定律来描述。

答案:库塔-茹科夫斯基4. 在流体力学中,当雷诺数小于2000时,流体的流动状态通常被认为是______。

答案:层流5. 飞机的阻力主要由______阻力和______阻力组成。

答案:摩擦;压差三、简答题(每题10分,共40分)1. 简述流体的可压缩性和不可压缩性的区别。

北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种流体是不可压缩的?A. 水B. 空气C. 油D. 气体答案:A2. 根据伯努利方程,流体的动能和势能之和是:A. 恒定的B. 变化的C. 与流速无关D. 与压力无关答案:A3. 在流体力学中,雷诺数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 密度B. 粘度C. 惯性力与粘性力的比值D. 压力答案:C4. 马赫数是用来描述流体流动的哪种特性?A. 速度B. 压力C. 温度D. 密度答案:A5. 以下哪种翼型设计用于提高升力?A. 平直翼型B. 驼峰翼型C. 后掠翼型D. 前掠翼型答案:B6. 在亚声速流动中,激波波前的角度是:A. 90度B. 0度C. 钝角D. 锐角答案:D7. 根据普朗特-迈耶尔流动理论,当气流绕过一个凸角时,流动会:A. 减速并膨胀B. 加速并膨胀C. 减速并压缩D. 加速并压缩答案:B8. 在超音速流动中,激波波前的角度是:A. 90度B. 0度C. 钝角D. 锐角答案:C9. 以下哪种现象与流体流动的边界层分离有关?A. 升力B. 阻力C. 马赫锥D. 激波答案:B10. 在流体力学中,柯西-黎曼条件是用于描述哪种流体现象的?A. 势流B. 涡流C. 粘性流D. 压缩流答案:A二、填空题(每题2分,共20分)1. 流体的连续性方程表明,在没有质量源或汇的情况下,流体的______是恒定的。

答案:质量流量2. 根据牛顿第二定律,作用在流体上的力等于流体的______乘以其加速度。

答案:质量3. 在流体力学中,压力是单位面积上的______。

答案:力4. 马赫锥是超音速流动中的一种现象,它与物体相对于流体的______有关。

答案:速度5. 激波是一种流体动力学现象,它发生在流体速度超过______时。

6. 流体的粘性是由其内部分子的______引起的。

答案:摩擦7. 在流体力学中,雷诺数是无量纲数,它描述了流体流动中的______效应。

空气动力学期末复习题

空气动力学期末复习题

空气动力学期末复习题第一章一:导言;1.1大气的重要物理参数1。

最早的飞机风筝是什么2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。

――?c?(?f?32)??k??c?273.15596.摄氏、华氏和绝对温度的单位分别是多少?CFK II:1.1大气的重要物理参数1、海平面温度为15c时的大气压力为多少?――29.92inhg、760mmhg、1013.25hpa3、下列不是影响空气粘性的因素是(a)a、空气流量位置B.空气流量c、空气的粘性系数d、与空气的接触面积4.假设其他条件保持不变,空气湿度高(b)a、空气密度大,起飞滑跑距离长b、空气密度小,起飞滑跑距离长c、空气密度大,起飞滑跑距离短d、空气密度小,起飞滑跑距离短5、对于音速.如下说法正确的是:(c)a、只要空气密度大,声速就大。

只要气压大,声速就大。

C.只要空气温度高,声速就大。

D.只要空气密度小,声速就大6、大气相对湿度达到(100%)时的温度称为露点温度。

三:1.2大气层的构造;1.3国际标准大气1.大气层从内到外分为对流层、平流层、中层、电离层和外大气层。

2、对流层的高度.在地球中纬度地区约为(d)a、 8公里。

b、 16公里。

c、 10公里。

d、 11公里3、现代民航客机一般巡航的大气层是(对流层顶层和平流层底层)。

4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于(对流层)。

5、国际大气标准的依据是什么?ICAO是基于北半球中纬度地区大气物理性质的平均校正。

6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(b)a、 p=1013psit=15℃ρ=1、225kg/m3、p=1013hpa、t=15℃ρ=1、225kg/m3c、p=1013psit=25℃ρ=1、225kg/m3d、p=1013hpa、t=25℃ρ=0、6601kg/m37.马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。

四:1.4天气对飞行的影响;1.5大气条件对车身腐蚀的影响1。

对飞机飞行安全影响最大的阵风有:(a)a、上下垂直于飞行方向的阵风b、左右垂直子飞行方向的阵风c、沿着飞行方向的阵风逆着d、飞行方向的阵风2.飞机的起飞和降落应充分利用(逆风)条件。

空气动力学复习

空气动力学复习
3、不可压流体是指( ) (分数:2分; 难度:较易)
A、忽略粘性作用的流体 B、密度为常量的流体 C、不考虑热传导性的流体
4、低速气流在同一流管中,流管收缩后将引起( ) (分数:2分; 难度:中等)
A、总压增大 B、静压增大 C、动压增大
5、机翼迎角直接影响( ) (分数:2分; 难度:中等)
A、机翼安装角 B、流过机翼上、下表面的空气流量 C、作用于机翼上的正、负压强分布
3、两种密度不同而又在不想混的流体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。 (分数:1分; 难度:中等)
正确 不正确
4、表示机翼平面形状长短和宽窄程度的是梢根比。 (分数:1分; 难度:较易)
答错了 参考答案:正 确 你的解答:
正确 不正确
பைடு நூலகம்
答错了 参考答案:不 正 确 你的解答:
5、随着高度增加,空气密度增大,压力增大,温度降低。 (分数:1分; 难度:中等)
5、什么是附面层分离?解释附面层分离的原因。 (分数:6分; 难度:中等)
参考答 案:
在逆压梯度作用下,附面层底层出现倒流,与上层顺流相互作用,形成漩涡脱离物体表面 的现象。 附面层分离的内因是气体的粘性,外因是逆压梯度的作用。
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2、ISA规定的标准海平面的气温为
(分数:4分; 难度:较易)
,大气压力为

参考答案:[1]15°C [2]1.013×105 Pa
3、按照ISA的规定,对流层内,飞机上升1000ft,温度
(分数:2分; 难度:中等)

参考答案:[1]下降2°C

空气动力学与飞行力学复习题10

空气动力学与飞行力学复习题10

】《空气动力学与飞行力学》复习题一、选择题1.连续介质假设意味着。

(A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数(C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩2.温度升高时,空气的粘度。

(A) 变小(B)变大 (C) 不变3.水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。

((A) < (B)近似等于 (C) >8.的流体称为理想流体。

(A) 速度很小(B)速度很大 (C) 忽略粘性力(D)密度不变9.的流体称为不可压缩流体。

(A) 速度很小(B)速度很大 (C) 忽略粘性力(D)密度不变10.静止流体的点压强值与无关。

(A) 位置(B)方向 (C) 流体种类(D)重力加速度11.油的密度为800kg/m3,油处于静止状态,油面与大气接触,则油面下处的表压强为kPa。

—(A) (B) (C) (D)12.在定常管流中,如果两个截面的直径比为d1/d2= 3,则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。

(A) 3 (B)1/3 (C) 9 (D)1/913.流量为Q,速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板,则平板受到的冲击力为。

(A) QV (B)QV2(C) ρQV (D)ρQV214.圆管流动中,层流的临界雷诺数等于。

(A) 2320 (B)400 (C) 1200 (D)5000015.超音速气流在收缩管道中作运动。

>(A) 加速(B)减速 (C) 等速16.速度势只存在于(A) 不可压缩流体的流动中(B)可压缩流体的定常流动中(C) 无旋流动中(D)二维流动中17.流函数存在于(B) 不可压缩流体的平面流动中(B)可压缩流体的平面流动中(C) 不可压缩流体的轴对称流动中(D)任意二维流动中18.水的粘性随温度升高而,A . 增大; B. 减小; C. 不变。

19.气体的粘性随温度的升高而A. 增大;B. 减小;C. 不变。

20.理想流体的特征是A. 粘度是常数;B. 不可压缩;C. 无粘性; D. 符合pV=RT。

空气动力学期末复习题1

空气动力学期末复习题1

第一章一:绪论;1.1大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么?——风筝2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。

——95)32(⨯-T =T F C15.273+T =T C K6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο 二:1.1大气的重要物理参数1、海平面温度为15C ο时的大气压力为多少?——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。

3、下列不是影响空气粘性的因素是(A)A 、空气的流动位置B 、气流的流速C 、空气的粘性系数D 、与空气的接触面积4、假设其他条件不变,空气湿度大(B)A 、空气密度大,起飞滑跑距离长B 、空气密度小,起飞滑跑距离长C 、空气密度大,起飞滑跑距离短D 、空气密度小,起飞滑跑距离短 5、对于音速.如下说法正确的是: (C)A 、只要空气密度大,音速就大B 、只要空气压力大,音速就大C 、只要空气温度高.音速就大D 、只要空气密度小.音速就大6、大气相对湿度达到(100%)时的温度称为露点温度。

三:1.2 大气层的构造;1.3 国际标准大气1、大气层由内向外依次分为哪几层?——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。

2、对流层的高度.在地球中纬度地区约为(D)A 、8公里。

B 、16公里。

C 、10公里。

D 、11公里3、现代民航客机一般巡航的大气层是(对流层顶层和平流层底层)。

4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于(对流层)。

5、国际标准大气指定的依据是什么?——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。

6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)A 、P=1013 psi T=15℃ ρ=1、225kg /m3B 、P=1013 hPA 、T=15℃ ρ=1、225 kg /m3C、P=1013 psi T=25℃ρ=1、225 kg/m3D、P=1013 hPA、T=25℃ρ=0、6601 kg/m37. 马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。

空气动力学复习题

空气动力学复习题

空气动力学复习题1.库塔-儒可夫斯基后缘条件:(1)对于给定的翼型和迎角,绕翼型的环量值应正好使流动平滑地流过后缘去。

(2)若翼型后缘角t>0,后缘点是后驻点。

即V1=V2=0。

(3)若翼型后缘角t=0,后缘点的速度为有限值。

(4)真实翼型的后缘并不是尖角,往往是一个小圆弧。

实际流动气流在上下翼面靠后很近的两点发生分离,分离区很小。

所提的条件是:p1=p2 V1=V22.诱导阻力是如何产生的?诱导阻力在理想二维翼上是不存在的,它是由于有限翼展机翼后面存在自由涡而产生的,或者说,是因下洗角的出现使剖面有效迎角减小而在来流方向形成的阻力,故称为诱导阻力。

有限翼展机翼产生升力必须付出的阻力代价。

从能量的观点看,机翼后方自由涡面上的流体微团旋转所需的能量,必须由飞机提供一个附加的推力来克服诱导阻力才能维持有升力的飞行。

对于无限翼展的斜置机翼而言,也存在气流的展向流动,由于上下翼面的展向流动相同,故因不会产生诱导阻力。

3. 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0.006d c =。

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。

(Dd Di C c C =+) 解:由飞机匀速平飞,则重力等于升力;取29.8/gm s = 即L=2400×9.8=23520N ,由AR=10,b=10可得S=10 则212l LC V S ρ∞∞==0.384 220.3840.0046910L Di C C AR ππ===? D d Di C c C =+=0.01069 则阻力21654.982D V S N ρ∞∞== 则推力T=D=654.98N0025231110a a a ARπππππ===++ 00.38431801 3.25L L C a ααππ=?=+=?-?=? 4. 薄翼型的零升攻角为1.5-,弦长2米,以60 m/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?解:31.225/Kg m ρ∞=,则22169520.3841 1.2256022l L c V c ρ∞∞?=== 对于薄翼型有02()lL c παα==- 则00.384180 1.5222l L c ααπππ==+=?-=?音速随大气高度的变化情况是在对流层内随高度增高而降低在平流层底层保持常数层流翼型的特点是前缘半径小最大厚度靠后气流沿机翼表面流动,影响由层流变为素流的因素是空气的流速在翼表面流动长度空气温度流管中空气的动压与空气速度平方和空气密度成正比流体的连续性方程只适用于理想流动伯努利方程的使用条件是必须是理想的、不可压缩、且与外界无能量变换的流体流体的伯努利定理适用于不可压缩的理想流体机翼的展弦比是展长与平均几何弦长之比机翼前缘线与垂直机身中心线的直线之间的夹角称为机翼的后掠角机翼的弦线与相对气流速度之间的夹角称为迎角机翼的压力中心翼弦与机翼空气动力作用线的交点影响机翼升力系数的因素有翼剖面形状迎角机翼平而形状超音速气流经过收缩管道后速度降低,压强增大层流翼型的特点是前缘半径比较小.最大厚度点靠后.它的作用是使上翼面气流加速比较缓慢,压力分布比较平坦.可以提高临界马赫数。

空气动力学复习题

空气动力学复习题

飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1.何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用——把空气压强(P)、密度(ρ)、温度(T)和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数,便于用数学工具研究流体力学问题。

2.何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化;非定常流动——流体状态参数随时间变化;3.何谓流管、流谱、流线谱低速气流中,二维流谱有些什么特点流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线——某一瞬间,凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线,由这些流线所围成的管子。

二维流谱——1.在低速气流中,流谱形状由两个因素决定:物体剖面形状,物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小,流管细,气流受阻的地方流管变粗。

3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4.写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程,这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。

在一维定常流动中,单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。

方程表达式:m=ρVA不可压流中,ρ≈常数,方程可变为:VA=C(常数)气流速度与流管切面积成反比例。

可压流中,ρ≠常数,方程可变为:m=ρVA图1-7一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5. 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式:常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时,可略去重力影响,上式变为:常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压(P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中,同一流管的各个截面上,静压与动压之和(全压)都相等。

由此可知,在同一流管中,流速快的地方,压力(P )小;流速慢的地方,压力(P )大。

北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1. 以下哪项不是流体的基本属性?A. 质量B. 温度C. 密度D. 粘性答案:A2. 流体静压与流体的哪个物理量无关?A. 密度B. 重力加速度C. 速度D. 高度答案:C3. 流体流动中,流线与等速线的关系是什么?A. 流线与等速线重合B. 流线与等速线垂直C. 流线与等速线平行D. 流线与等速线相交答案:B4. 根据伯努利方程,流体流速增加时,其压力如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B5. 马赫数是如何定义的?A. 速度与声速的比值B. 速度与光速的比值C. 速度与重力加速度的比值D. 速度与流体密度的比值答案:A二、填空题(每题2分,共10分)1. 流体的连续性方程表明,在不可压缩流体中,流速与截面积成________关系。

答案:反比2. 当流体的雷诺数小于2300时,流体流动处于________状态。

答案:层流3. 在流体力学中,马赫锥是用于描述________现象的几何图形。

答案:激波4. 根据牛顿第二定律,作用在流体上的力等于流体质量与________的乘积。

答案:加速度5. 流体的粘性系数μ与流体的________成正比。

答案:温度三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述流体的粘性对流动的影响。

答案:流体的粘性对流动的影响主要体现在边界层的形成和流动的阻力上。

粘性较大的流体在流动时会在固体表面附近形成边界层,边界层内流体速度梯度较大,导致能量损失和阻力增加。

同时,粘性还会影响流体的层流和湍流状态,粘性较大的流体更容易维持层流状态,而粘性较小的流体则容易形成湍流。

2. 描述伯努利方程的物理意义及其在航空中的应用。

答案:伯努利方程描述了流体在流动过程中能量守恒的物理现象,即流体的总能量(包括动能、势能和压力能)在流动过程中保持不变。

在航空中,伯努利方程被用于解释和计算飞机机翼的升力。

根据伯努利方程,机翼上方的流速快于下方,导致上方压力低于下方,从而产生升力。

空气动力学考试试题及答案

空气动力学考试试题及答案

空气动力学考试试题及答案一、选择题1. 下列哪个公式描述了升力的计算方法?A. F=maB. F=mgC. F=ρv^2SCL/2D. F=ρgSCL/2答案:C2. 当飞机在飞行中受到升力作用,则下列哪个物理量为0?A. 飞机的重力B. 飞机的升力C. 飞机的推力D. 飞机的阻力答案:A3. 在低速条件下,升力系数CL的计算公式是?A. CL=2παB. CL=2πα/βC. CL=πα^2D. CL=α^2答案:C4. 空气动力学中,哪个公式表示了阻力的计算方法?A. F=maB. F=mgC. F=ρv^2CD/2D. F=ρgCD/2答案:C二、填空题1. 升力的计算公式是F=______。

答案:ρv^2SCL/22. 阻力的计算公式是F=______。

答案:ρv^2CD/2三、简答题说明升力和阻力对飞机飞行的重要性及影响。

答案:升力是飞机飞行中维持在空中的力量,能够使飞机克服重力向上飞行。

阻力则是飞机运动中的阻碍力量,会使飞机减速,影响飞行速度和效率。

升力和阻力是飞机空气动力学中两个重要的力量,对飞机飞行状态有着重要的影响。

四、计算题某架飞机在速度为200m/s时,其机翼参考面积为100平方米,升力系数为1.5,阻力系数为0.01,请计算该飞机在这个速度下的升力和阻力大小。

答案:升力F=ρv^2SCL/2=1.225*200^2*100*1.5/2=36,750N;阻力F=ρv^2CD/2=1.225*200^2*100*0.01/2=612.5N。

通过以上空气动力学考试试题及答案,希朇您对空气动力学有了更加深入的了解。

祝您学业有成!。

空气动力学考试题与答案

空气动力学考试题与答案

(1 〜6 )一、概念I、理想流体:忽略粘性的流体.2、粘性:当流体各流层间发生相对滑移时,流体内部表现出阻碍这种相对滑移的性质.3、完全气体:忽略气体分子的体积,忽略分子间引力和斥力,忽略碰撞完全弹性.4、等温压缩系数:在可逆定温过程中,压力每升高一个单位体积的缩小率.5、绝热压缩系数:在可逆绝热过程中,压力每升高一个单位体积的缩小率.6、热胀系数:在准平衡等压过程中,温度每升高一个单位体积的膨胀率.7、功率系数:风(空气)实际绕流风机后,所产生的功率与理论最大值P mx=1/2 V2A 之比.8、贝兹极限:功率系数的最大值,其数值为了0. 59 3.9、弦长:前、后缘点所连接直线段的长度.10、骨架线(中轴线):风力机叶片截面上内切圆圆心的连线.II、弯度、最大弯度:中轴线与几何弦长的垂直距离称为了弯度;中轴线上各点弯度不同,其中最大值为了最大弯度.1 2、拱度、最大拱度:截面上弦的垂线与轮廓线有两个交点,这两个交点之间的距离称为了拱度;截面上弦的垂线上的拱度不同,其中最大值为了最大拱度.13、NA CA 4412: “NK A〞,美国航空总局标志;第一个“ 4〞,表示最大弯度出现在弦上距前缘点4 /10弦长处;第二个“4〞,表示最大弯度为了弦长的4%“1 2〞表示最大拱度为了弦长的12%.14、简述绕流翼型产生升力的原因.无穷远处均匀来流,绕流如下图翼型,在尾部锐缘点处产生一个逆时针的漩涡,均匀来流无涡,因此在翼型外表形成一个与尾涡大小相当,方向相反, 顺时针漩涡,使上外表流速加快,下外表流速减慢,由伯努利方程,上外表流速减慢,压力增大,上下外表压差产生升力.1 5、写出理想流体的伯努利方程(不计重力),并说明其物理意义.P+ 1/2 V2 =常数(P/ +1 /2=常数)物理意义:流体压力势能与动能之间相互转化,二者之和守恒.16、简述风能本身及当前风力发电产业链的优缺点.风能本身优点:活洁、可再生、无污染、分布广缺点:过于分散、难于搜集、稳定性差风力发电产业链优点:可再生、分布广缺点:过于分散、难于集中与控制、稳定性差、使用寿命短、本钱高17、风力机叶轮转速是多少?20〜50 r /min励磁电机转速是多少? 1 0 0 0r / mi n、1500r / m in、3000r/mi n如何实现变速?通过变速齿轮箱来实现二、图表分析与简答.1、P2 7 图4.4推力系数G关于a=0.5对称.当a=0. 5时,G取最大值,.恍=1;当a =0 或1时,C T取最小值Csin=O ;功率系数G在a 0 . 33时,取最大值,C pmax 0.59(0.6,略小于0. 6 );当^ =0或1时,G取最小值,C pmin=0o2、P3 7 图5.2 与图5.3图5 .3说明在同一推力系数下,闭式风轮的功率系数(功率)大于开式风轮;开式风轮的最大值略小于0. 6,而闭式风轮没这个限制;其功率系数可接近1;采用闭式风轮后,最大功率系数C pma所对应的推力系数G变小.图5.2 说明采用闭式风轮后,C p d大于C p.b,同时流经风力机叶片的水平流量也有所增加,md>mb二者的增加率相等,即C p. d/C pb=m/m b;最小增加率略大于50%,最大增加率80知右.3、比拟各功率系数C p计算公式,①Cp=4a(1-a) 2②Cp 8/ 2 ° a'(1 a)x3dxCp 8/ 2 0 a'(1 a)Fx3dx①仅考虑了一维动量理论,未考虑尾涡损失,更未考虑仅有的3个叶片不能充满整个风力机的叶片旋转平面,因此计算结果较大,误差也大;②考虑了尾涡损失, 但未考虑仅有的3个叶片不能充满整个风力机的叶片旋转平面,因此计算结果中等,误差居中;③但考虑尾涡损失,乂考虑仅有的3个叶片不能充满整个风力机的叶片旋转平面,因此计算结果最小,但最精确.4、经典的叶素动量理论做了哪些假设?普朗特叶尖损失因子是对其中哪个理论的修正?(1) 空气是完全气体,密度均匀,不可压缩;(2)空气是理想流体,即忽略空气粘性;(3)径向性质相互独立,即在某个单元发生的情况不影响其他单元;(4)每个环形单元中,叶片作用在流体上的力是定常的;该假设对应叶片无穷的风轮.对(2)进行了修正.(7 ~~1 5 章)1.简述控制/调解的目的与方法.目的:保证风力机运行在设计范围内,(1)风力机转速保持在特定范围内.(2 )风力机能偏航.(3) 功率输出保持在一定范围内.(4) 风力机能启动和停机.方法:为了了限制高风速时的功率输出,可采用以下四种策略,其中前两种最常用(1) 失速调节.(2) 桨距调节.(3 )偏航调节.(4 )变速.2 .发电机的极对数P=1,2,3,求转速n.P = 1 , n〔= 60f/p , n = 3 000r/m i nP=2, n2 =1500r/ m i nP=3,n3=10O 0r/ m i n3简述失速产生原因,及其对气(汽)轮机危害.当攻角a过大(a >15o )时,尾涡前移,使绕流不畅,阻力加大,升力锐减,造成失速;前移尾涡内,空气对叶片有磨损和腐蚀作用,缩短气(汽)轮机使用寿命, 甚至直接损坏,飞机失速可能造成机毁人亡.4.P 5 6图7. 3,说出失速调节的优缺点.图1,风速在16〜24m/s内改变,平均风速20m/s,浮动范围土4m/s,浮动率土20%;图2,起初r =4 00~42 0s,风力机未启动,异步发电机转速很低,n°Q 1 00 r/mi n,但未静止,接下来r =4 20~44 5s左右启动,风力机开始启动,n.开始从10 0 r/min 上升至1600r/min > 1 5 0 0 r /min,r =4 45s 后,风力机完全启动, 此时转速完全稳定在1600r/ m i n,虽稳定但略大于150 0 r/mi n;图3, r =4 2 0〜445s左右,即风力机完全启动前发电机功率为了零,在r =445s左右瞬间, 发电机功率经历三次突变,先充当电动机,再跳落至1 .5MW后回落至1. 1 MV, 幅度土0. 1 MW,浮动率土9 .1 %,远小于土20%,平均功率略大于1MW.由此可见失速调节优缺点:优点:调节结果稳定,功率和转速稳定;缺点:在风力机完全启动瞬间,会发生接连三次功率突变,损害发电机;此外, 风力机停不下来,正常运行时功率较大.5.从原理上看,桨距调节和失速调节有什么不同?每一个叶片都可以配置一个小的电动机,这样每一个叶片的桨距都可以单独调节.桨距角已经调节的叶片可以发挥启动刹车的作用,因此,在桨距调节风机中, 无需像失速型风机那样,在叶尖配置启动刹车.通过调节整个叶片的桨距角就有可能控制叶片攻角,从而控制功率输出.6.P 5 9图7.5 (图1图3)说明桨距调节的优缺点.图1,风速改变大概在1 0〜2 5 m/s内改变,平均风速17.5 m/s,浮动范围土7.5 m/s,浮动率土37.5%;图3,在0〜200s内,风力机未启动,异步发电机功率P=0,转速n.=0; 20 0~250s ,风力机开始启动,功率开始逐步振荡上升,在250s 左右,风力机正常运行,异步发电机功率维持在1MW上下,振幅约土0. 3 MVV有时到达土0 .5MVV浮动率土30% 有时达土50%优点:不再有突变,可以停机,调节后输出功率和转速均值维持在额定值1MW 和1500 r/min.缺点:输出功率和转速振幅较大,不稳定.7 . P 64图7.12,说明该风力机在不同来流风速下,转速与输出功率的关系?相对同一来流风速,随转速的增加,功率先增加后减小,相对不同的风速,同一转速下,来流风速越大,输出功率越大;不同风速下,最大功率所对应的转速不同, 该转速随来流风速的增加而增大.8. 从纯技术角度讲,什么是风机最优化设计?从纯技术观点来看,所谓最优化设计,就是给定风轮直径的风力机每年能获取尽可能多的发电量.9. P68图8.1 ,对风力机采用哪种设计,为了什么?米用设计2.设计1虽然在设计风速上取得最大功率,但是达不到贝兹极限Cp=0.5 93.而风速稍有偏离,Cp值下降快,功率系数不稳定,年发电量小;设计2在设计风速上取得平稳功率,虽然Pm ax远离贝兹极限,但当风速偏离时,Cp值几乎不下降,全年输出功率稳,保证较大年发电量.10. 非定长:各点状态,格外是转速和来流风速随时间改变而改变"..11. 简述几种非定长叶素动量模型.(1)动量尾流模型气动载荷处丁平衡前考虑时间延迟.(2 )动态失速叶片攻角的改变不会在载荷中立即显示出来, 而是有一个时间延迟.(3) 偏航/倾斜模型如果风轮已经偏航,那么诱导速度将会有一个方位角的改变,当叶片指向上游比同一叶片转了半圈后指向下游的诱导速度小了些.(4) 风确实定性模型越接近地面风速越小,但风速的改变越快.1 2 .载荷:单位面积上所承受的力.1 N/ m 2=1Pa13. 风力机叶片的材料,过去,考虑什么,现在?在过去,叶片中已经使用过如木炭、钢、铝、玻璃纤维增加塑料(G即)和碳纤维增加塑料(CFRP筹材料.选择材料时取决许多参数,例如强度、重量、刚度和价格,并且对风力机而言非常重要的是疲劳特性.目前,大多数风力机叶片是使用玻璃纤维增加塑料(GRP)M料制成.14. 单自由度系统(SDO F):最简洁的系统,仅仅由一个集中水平组成.15. 有限元模型:一种电脑辅助计算模型,往往使用四面体网格.有限差分模型:一种电脑辅助计算模型,往往使用六面体网格.16. 简述风力机载荷三个最重要来源及其规律.(1 )重力载荷:地球的重力场给每一个叶片带来一个按正弦曲线改变的重力载(2 )惯性载荷:当风力机加速或者减速时,将产生惯性载荷,起停时该载荷最明显.(3)气动载荷:气动载荷是由空气流经叶片和塔架时产生的.17. 如何用pl 27图14 .1和P 48图6 .6(下)算出年发电量在V- t图上截取一年的时间段.先查出.点的速度V,再到P-V图查出V (0) 所对应的功率,将该点标注在P-t图上,对1, 2 ............................. ................ 戚重复该步骤,在每两个相邻所得点中,连直线段,得到一个新锯齿形曲线,该曲线向下围成的面积即年发电量.18. 疲劳:应力小丁直接破坏应力时,疲劳是应力的时空积分的结果.。

空气动力学考试题与答案

空气动力学考试题与答案

(1~6)一、概念1、理想流体:忽略粘性得流体。

2、粘性:当流体各流层间发生相对滑移时,流体内部表现出阻碍这种相对滑移得性质。

3、完全气体:忽略气体分子得体积,忽略分子间引力与斥力,忽略碰撞完全弹性。

4、等温压缩系数:在可逆定温过程中,压力每升高一个单位体积得缩小率。

5、绝热压缩系数:在可逆绝热过程中,压力每升高一个单位体积得缩小率。

6、热胀系数:在准平衡等压过程中,温度每升高一个单位体积得膨胀率。

7、功率系数:风(空气)实际绕流风机后,所产生得功率与理论最大值P ma=1/2V02A之比。

x8、贝兹极限:功率系数得最大值,其数值为0、593。

9、弦长:前、后缘点所连接直线段得长度。

10、骨架线(中轴线):风力机叶片截面上内切圆圆心得连线。

11、弯度、最大弯度:中轴线与几何弦长得垂直距离称为弯度;中轴线上各点弯度不同,其中最大值为最大弯度。

12、拱度、最大拱度:截面上弦得垂线与轮廓线有两个交点,这两个交点之间得距离称为拱度;截面上弦得垂线上得拱度不同,其中最大值为最大拱度。

13、NACA4412:“NACA”,美国航空总局标志;第一个“4”,表示最大弯度出现在弦上距前缘点4/10弦长处;第二个“4”,表示最大弯度为弦长得4%;“12”表示最大拱度为弦长得12%。

14、简述绕流翼型产生升力得原因。

无穷远处均匀来流,绕流如图所示翼型,在尾部锐缘点处产生一个逆时针得漩涡,均匀来流无涡,因此在翼型表面形成一个与尾涡大小相当,方向相反,顺时针漩涡,使上表面流速加快,下表面流速减慢,由伯努利方程,上表面流速减慢,压力增大,上下表面压差产生升力。

15、写出理想流体得伯努利方程(不计重力),并说明其物理意义。

P+1/2V2=常数(P/+1/2=常数)物理意义:流体压力势能与动能之间相互转化,二者之与守恒。

16、简述风能本身及当前风力发电产业链得优缺点。

风能本身优点:清洁、可再生、无污染、分布广缺点:过于分散、难于收集、稳定性差风力发电产业链优点:可再生、分布广缺点:过于分散、难于集中与控制、稳定性差、使用寿命短、成本高17、风力机叶轮转速就是多少?20~50r/min励磁电机转速就是多少? 1000r/min、1500r/min、3000r/min如何实现变速? 通过变速齿轮箱来实现二、图表分析与简答。

空气动力学经典题目

空气动力学经典题目

空气动力学经典题目空气动力学基础及飞行原理笔试题1绝对温度的零度是:ca-273hb-273kc-273℃d32h2空气的成分为Ca78%氮,20%氢和2%其他气体b90%氧,6%氮和4%其他气体c78%氮,21%氧和1%其他气体d21%氮,78%氧和1%其他气体3流体的粘性系数与温度之间的关系是?ba液体的粘性系数随温度的升高而增大。

b气体的粘性系数随温度的升高而增大。

c液体的粘性系数与温度无关。

d气体的粘性系数随温度的升高而降低。

4在大气层内,大气密度:cA在平流层中,它随高度的增加而保持不变。

B随高度增加而增加。

c随高度增加而减小。

d随高度增加可能增加,也可能减小。

5在大气层内,大气压强:bA随高度增加而增加。

B随高度的增加而减小。

c在同温层内随高度增加保持不变。

c随高度增加可能增加,也可能减小。

6增出影响空气粘性力的主要因素bcA空气清洁度B速度梯度C空气温度D相对湿度7对于空气密度,以下陈述是正确的Ba空气密度正比于压力和绝对温度b空气密度正比于压力,反比于绝对温度c空气密度反比于压力,正比于绝对温度d空气密度反比于压力和绝对温度8“对于音速.如下说法正确的是”cA只要空气密度高,声速大“B”只要空气压力高,声速大“C”只要空气温度高,声速大“d”只要空气密度小,声速大“9假设其他条件不变,空气湿度大:Ba空气密度大,起飞滑跑距离长b空气密度小,起飞滑跑距离长c空气密度大,起飞滑跑距离短d空气密度小,起飞滑跑距离短10一定体积的容器中。

空气压力dA与空气密度和空气温度的乘积成正比,B与空气密度和空气温度的乘积成反比c与空气密度和空气绝对湿度乘积成反比d与空气密度和空气绝对温度乘积成正比11一定体积的容器中.空气压力dA与空气密度的乘积成正比,摄氏温度B与空气密度的乘积成反比,华氏温度C与空气密度的乘积成反比,摄氏温度D与空气密度的乘积成正比,绝对温度12对于露点温度,以下说法是正确的:BCa“温度升高,露点温度也升高”b相对湿度达到100%时的温度是露点温度c“露点温度下降,绝对湿度下降”d露点温度下降,绝对湿度升高“13”对于音速,如下说法正确的是”abA声速是空气可压缩性的标志B声速越高,粘度越大C声速是空气压力的标志d空气速度是空气可压缩性的标志14国际标准大气的物理参数之间的关系是:a温度不变时,压力与体积成正比b体积不变时,压力和温度成正比c压力不变时,体积和温度成反比d密度不变时.压力和温度成反比15国际标准大气规定海平面的大气参数是:ba、p=1013psit=15℃ρ=1.225kg/m3b。

空气动力学复习题

空气动力学复习题

空气动力学复习题第一章大气物理学复习题1.粘度系数是衡量流体粘性的指标,不同的流体具有不同的粘度系数,一般液体的粘度系数随温度的升高而_______,气体的粘度系数随温度的升高而________。

2.音速大小用公式表示是什么?物理意义是什么?3.在同一介质中,音速的大小随介质温度的升高而_______。

4.什么叫做相对湿度?湿度对飞机起飞有什么影响?5.根据大气的物理性质,大气从地表向上依次分为5层:_______、_______、_______、_______、_______,普通客机飞行在_______层。

6.完全气体的状态方程为:_________。

7.大气温度随高度的变化关系是什么?8.大气中短时间强烈对流产生的扰动称为阵风,阵风分为水平阵风和垂直阵风,哪一种阵风对飞机飞行的影响比较大?如何克服?9.为了飞行安全,飞机应该_______(顺风,逆风)起飞和着陆。

10.大气污染物中_______、_______两种气体对飞机的腐蚀比较大。

第二章空气动力学复习题1.何谓连续介质?为什么要作这样的假设?连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用——把空气压强(P)、密度(ρ)、温度(T)和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数,便于用数学工具研究流体力学问题。

2.何谓流场?举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化。

非定常流动——流体状态参数随时间变化。

3.何谓流线?流线谱?流管?流线——在定常流动中,空气微团流过的路线(轨迹)。

流线谱——用流线组成的描绘流体微团流动情况的图画。

流管——在流场中取一封闭曲线,通过曲线上各点的流线所形成的管形曲面,流体不会穿越管壁流动。

4.流体的连续性方程(B )A) 只适用于理想流动B) 适用于可压缩和不可压缩流体的稳定管流C) 只适用于不可压缩流体的稳定管流D) 只适用于可压缩流体的稳定管流5.写出不可压缩流体和可压缩流体定常流动的连续方程。

空气动力学算法试题及答案

空气动力学算法试题及答案

空气动力学算法试题及答案一、选择题(每题5分,共20分)1. 以下哪个选项不是空气动力学的研究范畴?A. 流体静力学B. 流体动力学C. 热力学D. 流体力学答案:C2. 根据伯努利定理,流体在流速增加时,其压力会如何变化?A. 增加B. 减少C. 保持不变D. 先增加后减少答案:B3. 空气动力学中,雷诺数是用来描述什么物理现象的?A. 流体的密度B. 流体的粘性C. 流体的惯性力与粘性力的比值D. 流体的压缩性答案:C4. 在空气动力学中,马赫数是用来表示什么?A. 流体的密度B. 流体的流速C. 流体的压强D. 流体的马赫波答案:B二、填空题(每题5分,共20分)1. 流体的粘性系数通常用希腊字母________表示。

答案:μ2. 根据牛顿第二定律,作用在流体上的力等于流体的________与加速度的乘积。

答案:质量3. 在空气动力学中,当流体流过一个物体时,会在物体表面产生________力和摩擦力。

答案:压差4. 空气动力学中,当流体的速度超过声速时,流体的流动状态被称为________。

答案:超音速三、简答题(每题10分,共20分)1. 简述空气动力学在航空领域中的应用。

答案:空气动力学在航空领域的应用包括飞机设计、飞行性能分析、气动稳定性和控制、发动机性能优化等。

通过空气动力学原理,可以设计出具有良好气动特性的飞机,提高飞行效率和安全性。

2. 描述一下什么是流体的可压缩性和不可压缩性。

答案:流体的可压缩性是指流体在受到压力变化时,其体积能够发生显著变化的性质。

不可压缩流体则是指在压力变化时,其体积几乎不发生变化的流体。

在空气动力学中,流体的可压缩性对于高速流动尤为重要,因为它会影响流体的密度和速度分布。

四、计算题(每题15分,共30分)1. 已知一个流体在管道中的流速为10m/s,管道截面积为0.5m²,求流体的流量。

答案:流量Q = 流速v × 截面积A = 10m/s × 0.5m² = 5m³/s2. 假设一个飞机的翼型在某一飞行条件下,升力系数为1.5,翼面积为20m²,飞行速度为150m/s,求飞机受到的升力。

空气动力学复习题

空气动力学复习题

空气动力学复习题Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1.何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用——把空气压强(P)、密度(ρ)、温度(T)和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数,便于用数学工具研究流体力学问题。

2.何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化;非定常流动——流体状态参数随时间变化;3.何谓流管、流谱、流线谱低速气流中,二维流谱有些什么特点流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线——某一瞬间,凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线,由这些流线所围成的管子。

二维流谱——1.在低速气流中,流谱形状由两个因素决定:物体剖面形状,物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小,流管细,气流受阻的地方流管变粗。

3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4. 写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程,这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。

在一维定常流动中,单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。

方程表达式:m=ρVA不可压流中,ρ≈常数,方程可变为:VA=C (常数)气流速度与流管切面积成反比例。

可压流中,ρ≠常数,方程可变为:m=ρVA适用于理想流体和粘性流体5. 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式:常量=++gh V P ρρ221 高度变化不大时,可略去重力影响,上式变为:常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压(P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:图1-7一翼剖面流谱空气在低速一维定常流动中,同一流管的各个截面上,静压与动压之和(全压)都相等。

空气动力学考试试题及答案

空气动力学考试试题及答案

空气动力学考试试题及答案第一节:选择题1. 下面哪个选项正确地描述了空气动力学?A. 空气动力学是研究飞行器在空气中受力和运动的科学。

B. 空气动力学是研究空气污染对环境的影响的科学。

C. 空气动力学是研究飞机内部空气流动的科学。

D. 空气动力学是研究空气质量和大气层的科学。

答案:A2. 飞行器在空气中运动时,会受到哪些力的影响?A. 重力和推力B. 重力和浮力C. 电磁力和重力D. 电磁力和浮力答案:B3. 以下哪个参数最直接地影响了飞机的升力产生?A. 气压差B. 空气密度C. 飞机速度D. 飞机重量答案:A4. 当飞机在高速飞行时,气流在翼上的流动情况如何?A. 在翼上表面形成高气压区,翼下表面形成低气压区。

B. 在翼下表面形成高气压区,翼上表面形成低气压区。

C. 在翼上和翼下表面都形成高气压区。

D. 在翼上和翼下表面都形成低气压区。

答案:A第二节:填空题1. 飞机在静止状态时,其升力和重力相等,这种状态被称为________。

答案:平衡状态2. 以下哪个公式可以用来计算升力?答案:升力 = 0.5 * 空气密度 * 风速^2 * 翼展 * 升力系数3. 当飞机速度增加时,其升力会________。

答案:增加4. 空气动力学中,________是指飞机受到的阻力。

答案:阻力第三节:解答题1. 简述气动中心的概念,并描述其在飞行器设计中的重要性。

答案:气动中心是指在飞行器翼面上产生的升力、阻力和力矩的合力所通过的一个点。

在飞行器设计中,定位气动中心十分重要。

通过精确计算气动中心的位置,可以确保飞行器的稳定性和操纵性。

在飞行器的设计过程中,需要根据飞行器的结构和参数,确定气动中心的位置,并将重心与气动中心进行合理的配位,从而实现飞行器的平衡和稳定。

2. 解释升力系数的概念,并说明其与飞机翼型和攻角之间的关系。

答案:升力系数是一个无量纲的指标,用来描述飞机产生的升力与飞机自身特性的关系。

升力系数与飞机翼型和攻角之间有密切的关系。

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飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1.何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质一一把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用一一把空气压强(P)、密度(P)、温度(T)和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数,便于用数学工具研究流体力学问题。

2.何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场一一流体所占居的空间。

定常流动一一流体状态参数不随时间变化;非定常流动一一流体状态参数随时间变化;3.何谓流管、流谱、流线谱低速气流中,二维流谱有些什么特点流线谱一一由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线一一某一瞬间,凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管一二通过流场中任一闭合曲线上各点作流线,由这些流线所围成的管子。

二维流谱一一1.在低速气流中,流谱形状由两个因素决定:物体剖面形状,物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小,流管细,气流受阻的地方流管变粗。

3 .涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4.?5.写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程,这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。

在一维定常流动中,单位时间內通过同一流管任一截面的流体质量都相同。

方程表达式:P VA不可压流中,P~常数,方程可变为:VA=C (常数)气流速度与流管切面积成反比例。

可压流中,P H常数,方程可变为:m二p VA适用于理想流体和粘性流体6.说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式:P +斗0八+ P^h =常4(厶高度变化不大时,可略去重力影响,上式变为:p + lpv2=p o=常量即:静压+动压二全压(Po相当于W0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中,同一流管的各个截面上,静压与动压之和(全压)都相等。

由此可知,在同一流管中,流速快的地方,压力(P)小;流速慢的地方,压力(P)大。

方程应用条件1.气流是连续的、稳定的气流(一维定常流);2.在流动中空气与外界没有能量交换;3.空气在流动中与接触物体没有摩擦或摩擦很小,可以忽略不计(理想流体);4.空气密度随流速的变化可忽略不计¥(不可压流)。

6.图1-7为一翼剖面的流谱,设A1二米2, 口人2二米2, A3二米2, Vi=100米/秒,Pl=101325 帕斯卡,P=225 千克/米3。

求V2、P2; V3、P3。

L 2 2V I A1=V2A2=V3A3r v2=2oo 米/秒P2二-3273675 帕斯卡V3=831 米/秒3P 汙445075帕斯卡7.何谓空气的粘性空气为什么具有粘性空气粘性一一空气內部发生相对运动时,相邻两个运动速度不同的空气层相互牵扯的特性。

其原因長:空气分子的不规则运动所引起的动量交换。

&写出牛顿粘性力公式,分析各因素对粘性力是怎样影响的牛顿粘性力公式为:F*罟SS面积,牛在Y方向的速度梯度变化,“粘性系数9 .低速附面层是怎样产生的分析其特性。

空气流过物体时,由粘性作用,在紧贴物体表面的地方,就产生了流速沿物面法线方向逐渐增大的薄层空气。

这薄层空气称为附面层。

沿物面各点的法线上,速度达到主流速度的99%处,为附面层边界。

附面层的性质1.空气沿物面流过的路程越远,附面层越厚;2.附面层内沿物面法线方向各点的压力不变,且等于主流的压力。

层流附面层一一分层流动,互不混淆,无上下乱动现象,厚度较小,速度梯度小;■紊流附面层一一各层强烈混合,上下乱动明显,厚度较大,速度梯度大。

转援点一一层流附面层与紊流附面层之间的一个过渡区,可看成一个点。

10.顺压梯度和逆压梯度是如何形成的分别如何影响主流和附面层气流的11・什么叫气流分离气流分离的根本原因是什么从而机翼表面摩擦力进一步增大,产生逆压,致使气流反向流动,从而产生速度逆压梯度变化。

在逆压梯度段,附面层底层的空气受到摩擦和逆压的双重作用,速度减小很快,至S点速度减小为零,(6%0从=0附面层底层的空气在逆压的继续作用下,开始倒流,倒流而上与顺流而下的空气相遇,使附面层拱起,形成分离(S点为分离点)。

第二章飞机的低速空气动力特性1.(.常用的飞机翼型有哪几种说明弦长、相对弯度、最大弯度位置、相对厚度、最大厚度位置、前缘半径和后缘角的定义翼型几何参数:1.弦长(b)翼型上下表面内切圆圆心的光滑连线称为中线。

中弧线的前端点,称为前缘;后端点,称为后缘。

前缘与后缘的连线叫翼弦,其长度叫弦长或几何弦长。

2.相对弯度(/)翼型中弧线与翼弦之间的距离叫弧高或弯度(f)。

最大弧高与弦长的比值,叫相对弯度" 相对弯度的大小表示翼型的不对称程度"3.最大弯度位置(乂z)翼型最大弧高所在位置到前缘的距离称为最大弯度位置" 通常以其与弦长的比值来表示。

4.相对厚度(芒)上下翼面在垂直于翼弦方向的距离叫翼型厚度(c)。

翼型最大厚度与弦长的比值,叫翼型的相对厚度"5.最大厚度位置(XJ翼型最大厚度所在位置到前缘的距离称为最大厚度位置。

通常以其与翼弦的比值来表示。

6前缘半径(r)翼型前如处的曲率半径,称为前缘半径,7.后缘角(T)翼型上下表面围线在后缘处的切线之间的夹角,称为后缘角。

3.常用的机翼平面形状有哪几种说明机翼面积、展长、展弦比、根尖比和后掠角的定义常用的几种机翼平面形状:(a) (b) (c) (d) (e)(a)矩形翼(b)椭圆翼(c)梯形翼(d)后掠翼(e)三角翼(f)双三角翼(g)S形前缘翼(h)边条翼(i)变后掠翼(j)前掠翼1机翼面积(S)•襟翼、缝翼全收时机翼在XOZ平面上的投影面积所占的那部分面积(一般包括机身)0波音737:$=米2•展长(L)机翼左右翼端(翼尖)之间的距离。

波音737:!.=米3.展弦比(入)展长与平均弦长(b,、・)之比。

歼击机:2〜5轰炸、运输机:7〜12滑翔机、高空侦察机:16〜19 波音737: X =4.根尖比(n)翼根弦长(bx)与翼尖弦长(bt)之比。

n =b x/bt矩形翼n=i 三角翼n =°°初教六n =2歼教八n =5.后掠角(x )机翼上有代表性的等百分弦线(如前缘线.1 / 4弦线、后缘线等)在XOZ平面上的投影与0 Z轴之间的夹角。

后掠角大小表示机翼向后倾斜的程度。

一般常用1/4弦线后掠角作为机翼的后掠角。

4.说明迎角的物理意义迎角的概念定义:翼弦与相对气流方向之间的夹角。

(用a表示)正负:相对气流方向指向机翼下表面,迎角为正;指向机翼上表面,迎角为负;相对气流方向与翼弦平行,迎角为零。

4.以双凸翼型为例,说明迎角对流谱的影响,并根据翼型的流谱画图分析翼型升力的产生。

翼升力的作用点叫机翼压力中心。

飞机各部分升力的总和就是飞机的升力。

飞机升力的作用点,叫飞机压力中心。

上表面f弯曲大f流管变细f流速快f压力小空气流过机翼上下表面下表面f弯曲小f流管变粗f流速慢f压力大f压力差(AP)垂直相对气流方向总和一Y翼5.何谓剩余压力、正压力、吸力和压力系数分别用矢量表示法和坐标表示法画出翼型压力系数分布示意图。

压力系数一一剩余压力与远前方气流动压的比值。

剩余压力一一测量点静压与大气压力的差值。

表示方法矢量表示法线段的方向一一箭头向外力;箭头向里为正压力。

坐标表示写出升力公式,说明公式中各物理意义。

升力公式Y = C y^pV1SP——空气密度V——远前方气流速度s——机翼面积C y——综合表达了翼型、迎角和气流M数对升力影响的无因次数值。

7.影响机翼升力大小的因素有哪些各是怎样影响的说明升力系数的物理意义。

影响升力的因素:迎角对升力的影迎角对升力的影响a a f f Y * f其它因素不变时a >a 临,a t T JY 大小变a 变a < a 临 -- 压力中心前移压力中心变,a ta > a )6 -- 压力中心后移翼型对升力的影响其它因素不变时,翼型形状不同,升力不同:平凸翼型G 最大;双凸翼型次之;对称翼型最小。

总之,翼型形状对升力的影响其它因素不变时,翼型形状不同,升力不同,平凸翼型G 最大;双凸翼型次之;对称翼型最小。

相对气流动压对升力的影响:其它因素不变时,动压大一Y 大。

J ——综合表达了翼型、迎角和气流H 数对升力影响的无因次数值。

8. 画出升力系数曲线示意图。

说明a 。

、a cr . C 咛的含义及影响因素。

升力系数曲线一一飞机升力系数随迎角变化的曲线。

相对弯度大, C ymax 大★最大弯度位置 最大弯度位置15%时最大 ★相对厚度 过大过小cymax 都会减小 相对厚度9〜14%时最大 ★前缘半径相对 升地地•••.目 系 ★才 增★有升力零升迎角(5)——升力 为零的迎角。

影响因素 对弯度弯度增加,a o I★增升装置 装置放下, 效效影响,临界迎角(Ver )和最大系数(C ymax )影响C ymax 的因素★相对弯度1.2机II 靈型升力系数曲线1.00 8O.G前缘半径大,Cymax较大。

无地效,收起落架、襟翼时9.什么是摩擦阻力,压差阻力和诱导阻力分别分析其产生原因。

摩擦阻力一一气流与飞机表面发生摩擦形成的阻力。

产生原因附面层底层存在法向速度梯度f摩擦力f方向与飞机面相切各处摩擦力在相对气流方向上投影的总和即为飞机的摩擦阻力。

紊流附面层一一摩擦阻力大。

〉压差阻力一一有空气粘性间接造成的一种压力形式的阻力。

产生原因空气粘性作用导致机翼前后压力不等形成的阻力一一机翼的粘性压差阻力,机身、尾翼等其它部分也会产生压差阻力,飞机各部分压差阻力的总和就是飞机的压差阻力。

诱导阻力一一诱导阻力是伴随升力而产生的阻力。

既由升力诱导而产生的阻力。

产生原因:升力上表面压力小,下表面压力大,下表面空气绕过翼尖流向上表面、一上下翼面空气流出后缘时具有不同流向,形成旅涡f形成翼尖涡f形成向下速度(下洗速度)f使流过机翼的空气发生变化(相对气流速度和下洗速度的合速度方向流动,向下倾斜)一下洗流f 使升力向后倾斜一个角度(实际升力Y')-垂直分力(Y‘ cose )——升力(有效升力);平行分力2 sine )——阻力一一诱导阻力(Xi)。

10.写出阻力公式,说明阻力系数的物理意义。

影响阻力大小的因素有哪些阻力公式Cx——阻力系数。

翼型阻力系数。

综合表达了机翼迎角、翼型和机翼表面光滑程度等因素对阻力的影响。

迎角对压差阻力和诱导阻力的影响①摩擦阻力基本不随迎角变化。

②压差阻力:中、小a——变化不大;大a——明显增大;a > a密--- 急剧增大。

③诱导阻力:在a(;:范围内a增加Xi迅速增加。

翼型和机身形状对压差阻力的影响平凸型一一较大①翼型不同,压差阻力不同双凸型一一较小对称型——最小尖头尖尾一一最小②机身形状不同,压差阻力不同纯头一一较大切尾旋成体一一最大展弦比对诱导阻力的影响①同翼面积一一展弦比小(短而宽),诱导阻力大;②翼平面形状一一其它条件相同椭圆翼诱导阻力最小,矩形翼诱导阻力最大11.什么是翼尖效应和翼根效应说明后掠翼和平直翼低速空气动力特性不同的基本原因。

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