通过喷管、扩压器和风洞的可压讲义缩流 空气动力学英文课件
动力工程专业英语
第一章 热科学基础
Acoustic flow meter 声波流量计 ]绝热的 Adiabatic [ Aerodynamics 空气动力学 Affiliation 联系 Airfoil 机翼，螺旋桨 Alternative 替代燃料 Anemometer 风速计 Corrugated fin 波状散热片 Cross product 矢量积 Denominator 分母 Developed flow 充分发展流 Diffusion 扩散 Doppler effect 多普勒效应 Double-pipe heat exchanger 套管式换热 器 Angular speed 角速度 Dry saturated vapor 干饱和蒸汽 Area density 表面密度 Electrode 电极 Baffle 挡板 Electrolyte 电解，电解液 Bifurcation 分形 Electrostatic 静电的 Blackbody 黑体 Emissivity 发射率 Blade 浆叶，叶片 Equilibrium 平衡 Boiler 锅炉 Fluid mechanics 流体力学 Boundary layer 边界层 Forced convection 强制对流 Carnot Cycle 卡诺循环 Free convection 自然对流 Cartesian coordinates 笛卡尔坐标系 Friction loss 摩擦损失 Celsius Degree 摄氏度 Glass ceramic 微晶玻璃，玻璃陶瓷 Compact heat exchanger 紧凑式换热器 Heat engine 热机 Composition 成分，合成物 Heat pump 热泵 Compressed liquid 压缩液体 Hydrofoil 水翼 Compressibility 可压缩性，压缩率 Hypersonic speed 高超音速 Condensation 凝结 Infinitesimal 无穷小的 Condenser 冷凝器 Inflating/deflating 充气/压缩 Conduction 导热 Internal combustion engine 内燃机 Control volume 控制体 Isentropic 等熵的 Convection 对流 Isobaric 等压的 Coriolis-accelaration flowmeter 科 氏 加 Isolated system 孤立体系的 速流量计 Isometric 等容的 Rough-wall tube 粗糙管 Isothermal 等温的 Saturation 饱和 Kinematic viscosity 运动黏度 Shear stress 剪切力、切应力 Laminar 层流 Shell-and-tube heat exchanger 管壳式换 热器 Manuscript 手稿，原稿 Specific volume 比容 Moisture 湿度，水分 Steady 稳态的，定常的 Molecule (化学)分子 Stifling engine 斯特林机 Molten polymer 熔融聚合物 Strain rate 变形速度，应变率
一维气体动力学
可压缩流体力学Compressible Fluid Flow一维气体动力学One-Dimensional Gas DynamicsChapter 1 Introduction§1.1 气体动力学的涵义学科名Discipline主要研究范围Primary Scope流体力学不可压缩流体动力学Fluid Dynamics Incompressible Fluid Flow空气动力学（主要指外流）不可压缩＋可压缩流体动力学Aerodynamics Incom-＋Com-pressible Fluid Flow气体动力学不可压缩＋可压缩＋加热＋化学反应流体动力学Gas Dynamics Incom-＋Com-＋Thermo-＋Chemo- Fluid Flow＝气动热力学＝Aerothermodynamics气体动力学在连续介质的假设下，研究可压缩、有热效应的气体介质的运动规律，和气体与固体之间的相互作用力的学科。
属于经典的牛顿力学体系。
§1.2 本“气动基础”课程学习的范围、侧重研究的对象气动是在经典流体力学的基础上，结合热力学和化学动力学而发展起来的，可分为亚音速流动，跨音速流动，超音速流动，高超音速流动一维流动，二维流动，三维流动定常流动，非定常流动内流问题（燃气轮机，喷气发动机，风洞），外流问题（飞行器）气流成分无化学变化，有化学变化（燃烧）气流参数连续变化，突越变化（激波，超音速爆震燃烧波）出口截面航空冲压发动机中的气体动力学实验台供气段 加速段 冲压燃烧室 尾喷管加速段 冲压燃烧室 尾喷管§1.3 气体动力学发展简史专门研究始于1870年代1687，1759，1816，牛顿，欧拉，拉普拉斯分别尝试计算音速1755，欧拉(瑞士)建成无粘性流体力学欧拉方程组，连续性假设1839，1855，圣维南(法)等给出气体通过小孔时速度的计算公式1845，Navier(法), Stokes(英)等建成流体力学不可压N-S方程组1869,87，兰金(英)－许贡纽(法)理论研究大波幅强扰动波－激波1881，贝特洛Berthelot(法)等，马兰德Mallard等分别不期而实验发现了管中火焰传播速度高达1－3.5 km/s（超音速3-10倍）的超音速燃烧现象，爆震波＝激波＋燃烧波1883，拉瓦尔Laval（瑞典）在研制蒸汽轮机时发明拉瓦尔喷管V1902，恰普雷金（俄）博士论文用速度图法研究气体亚音射流1904-20年代，普朗特Prandtl（德）的普朗特－迈耶流动理论（超音速膨胀波和弱压缩波），风洞技术，边界层理论，机翼举力线、举力面理论，湍流理论，接合理论流体与实验流体，奠定了现代流体力学气体动力学研究的基础1930-40年代，卡门Karman（美籍匈），钱学森（中）的机翼举力面理论，机翼非定常流理论，非线性小扰动方法，跨音速机翼理论，高超音速气动加热理论，板壳屈曲理论World War II，亚音速螺旋桨飞机飞到Mach 0.5-0.6发展的需求Cold War-2000年代，超音速涡轮式喷气飞机、航天运载器、超音速冲压飞行器、高超音速冲压（Mach 5－30）飞行器发展的需求，带动了气体动力学向理论、实验、数值计算的深度、精度、广度进军普朗特Prandtl（德）的机翼举力线、举力面理论机翼气流有环量，即旋涡，对应着升力――以数模代替真实机翼普朗特，冯·卡门和钱学森§1.4 一维气体动力学研究的特点●物理概念＋一维（控制体）数学模型重物理概念，重简化数模，重实验So, in the study of aerothermodynamics, it requires you to learn the ability of thinking & solving science & engineering issues by means of some lower dimensional kinds of fluid flow equation(s).●多维气体动力学（二维、三维、非定常数学模型）用于 1.解空间―时间精细问题， 2.推导降维数模It will be studied extensively in two successive courses.Chapter 2 Fundamental Concepts，Basic Lawswith their Formulae§2.1 学习一维气动之前应知的流体力学基本概念● 无限多个连续分布的流体微团 Fluid particle 组成的连续介质的假设Continuum assumption （Euler 明确，1752）。
CHAPTER 9 OBLIQUE SHOCK AND EXPANSION WAVES 空气动力学英文课件
• Why are most waves oblique rather than normal to the upstream flow? 为什么大部分激波与来流成斜角而不是垂直的呢?
积分形式的能量方程：
s eV22V •dSs pV•dS (9.８) 1 e 1 V 2 1 2 u 1 A 1 2 e 2 V 2 2 2 u 2 A 2 ( p 1 u 1 A 1 p 2 u 2 A 2 )(9.9)
1 u 1 e 1p 1 1V 2 1 2 2 u 2 e2p 2 2V 2 2 2 0
tan u1
w1
tan( ) u2
w2
(9.19) (9.20)
tan()u2 1 tan u1 2
(9.21)
tatan n ()2 ((1 )1 M )M 12s12si2n i2n
(9.22)
tan2cotM 12M (12 sci2n o 2 s)12
(9.23)
Equation (9.23) is an important equation. It is called
方程(9.2)、(9.7)、(9.12)与正激波控制方程(8.2)、(8.6)、(8.10) 完全相同，我们只要将正激波关系式中所有的M1用Mn,1代替， 就可以得到通过斜激波的流动特性变化量：
注意： Mn,1M1sin (9.13)
则有
Mn2,2
11/2Mn2,1
Mn2,1(1)/2
注意！Mn,2是斜激波后的法向马赫数．
θ: Deflection angle (偏转角）
Across the oblique shock wave, the Mach number discontinuously decreases, and the pressure, density, and temperature discontinuously increase.
流体力学_英文课件第1章
∂T q = −k ∂n
q: heat flux in n direction per unit area
k: coefficient of thermal conductivity T: temperature n: direction of heat transfer
1.3 The Fluid as a Continuum (连续介质 连续介质） 连续介质
Turbulence Famous experiment on transition Reynolds Number
20th century
Ludwig Prandtl (1875-1953)
Boundary layer theory(1904)
To be the single most important tool in modern flow analysis.
Shear stress
y
U U
du τ∝ dy
Velocity gradient
u(y)
x
du τ =µ dy
The velocity gradient is comparable to deformation.
This kind of linear fluid is called Newtonian fluid. （牛顿流体 牛顿流体） 牛顿流体
陆利蓬 李秋实 王洪伟 景晓东 邹正平 李志平 （4-5 班） （1-3班）
Grades:
30% homework + 70% final exam
Contents
Chapter 1………Introduction (6 hours) Chapter 2………Fluid Statics (4 hours) Chapter 3………Integral Relations (12 hours) Chapter 4………Differential Relations (8 hours) Chapter 5………Boundary Layer (6 hours) Chapter 6………Flow Compressibility (2 hours) Chapter 7………Vorticity (4 hours) Summary (2 hours)
流体力学(英文课件)chap2
U
U
Viscosity is a measure of a fluid's resistance to flow.
12
Fluid Mechanics 2010 CN Chapter 1
1. Physical characteristics
2. Viscosity (9)
5
1. Physical characteristics
2. Viscosity (2)
What is viscosity ?
Absolute viscosity is a measure of the resistance of a fluid to flow.
Higher viscosity: slower flow
Fluid Mechanics 2010 CN Chapter 1
10
1. Physical characteristics
2. Viscosity (7)
F
y
U
u ky
o
x
Model of a laminar shear flow: Under the influence of a F tangential force F a pile of layers is sheared in x-direction. The top layer moves constantly at the velocity vx.
Basics of
Fluid Mechanics
Chapter 1: § 2 Viscosity
Marc Henn
Contents
1. Physical characteristics of fluids 1.2 Viscosity
流体力学常用名词中英文对照..
流体力学常用名词中英文对照..流体力学常用名词流体动力学fluid dynamics 连续介质力学mechanics of continuous介质 medium流体质点 fluid P article无粘性流体 nonviscous fluid, inviscid连续介质假设continuous medium hypo thesis 流体运动学fluid kinematics水静力学hydrostatics 液体静力学hydrostatics 支配方程governing equation 伯努利方程Bernoulli equation 伯努利定理Bernonlli theorem毕奥-萨伐尔定律 Biot-Savart law欧拉方程 Euler equation亥姆霍兹定理 Helmholtz theorem开尔文定理 Kelvin theorem涡片 vortex sheet库塔-茹可夫斯基条件Kutta-Zhoukowski condition 布拉休斯解 Blasius solution达朗贝尔佯廖 d'Alembert paradox雷诺数 Reynolds number施特鲁哈尔数 Strouhal number随体导数 material derivative不可压缩流体inco mp ressible fluid 质量守恒hydrostatic p ressure enstro phy 压差 differential pressure 流［动］flow 流线flow regime流动参量 flow parameter 流量 flow rate, flow discharge 涡旋vortexconservation of mass 动量守恒conservation of momentum 能量守恒conservation of energy 动量方程momentum equation 能量方程 energy equation控制体积 control volume 液体静压涡量拟能stream line流面stream surface 流管stream tube 迹线 p ath, p ath line流场 flow field流态涡量 vorticity涡丝 vortex filament涡线 vortex line涡面 vortex surface涡层 vortex layer 涡环 vortex ring涡对 vortex pair涡管 vortex tube涡街 vortex street卡门涡街 Karman vortex street马蹄涡 horseshoe vortex对流涡胞 convective cell卷筒涡胞roll cell涡 eddy涡粘性 eddy viscosity 环流 circulation环量 circulation速度环量velocity circulation 偶极子doublet, di pole 驻点stagnation point 总压［力］total p ressure 总压头total head 静压头 static head总、焓 total enthalpy能量输运 energy trans port 速度剖面 velocity profile 库埃特流Couette flow单相流 single phase flow 单组份流 single-component flow 均匀流 uniform flow非均匀流 nonuniform flow二维流 two-dimensional flow三维流 three-dimensional flow准定常流 quasi-steady flow非定常流 unsteady flow, non-steady flow暂态流车由对称流 axisymmetric flow 不可压缩性 inco mp ressibility 不可压缩流［动］incompressible flow周期流 p eriodic flow振荡流 oscillatory flow分层流 stratified flow无旋流 irrotational flow有旋流rotational flow transient flow浮体 floating body 定倾中心 metacenter阻力 drag, resistance 减阻 drag reduction 表面力 surface force 表面张力 surface tension毛细［管］作用capillarity 来流incoming flow 自由流free stream 自由流线 free stream line 外流空泡流超空泡超空泡流 supercavity flow 空气动力学 aerodynamics 低速空气动力学low-s peed aerodynamics 高速空气动力学high-s peed aerodynamics 气动热力学aerothermodynamics 亚声速流［动］subsonic flowexternal flow进口出口 entrance, inletexit, outlet 扰动分布传播 disturbance, p erturbationdistributionprop agation色散弥散附加质量added mass ,associated mass 收缩contraction 镜象法 image method 无量纟冈参数dimensionless p arameter 几何相似 geometric similarity 运动相似 kinematic similarity 动力相似［性］dynamic similarity 平面流plane flow 势potential 势流potential flow 速度势velocity potential 复势 complex potential 复速度 complex velocity 流函数stream function 源 sourcedis persiondis persion汇 sink速度［水］头 velocity head拐角流corner flow cavity flow sup ercavity跨声速流［动］transonic flow 超声速流［动］supersonic flow 锥形流 conical flow楔流 wedge flow叶栅流 cascade flow非平衡流［动］non-equilibrium flow细长体细长度钝头体configuration trailing edge angle of attack失速脱体激波 detached shock wave波阻 wave drag诱导阻力 induced drag诱导速度 induced velocity临界雷诺数 critical Reynolds number前缘涡附着涡约束涡气动中心aerodynamic center 气动力aerodynamic force 气动噪声aerodynamic noise 气动加热aerodynamic heating 离解dissociation地面效应ground effect 气体动力学gas dynamics 稀疏波rarefaction wave热状态方程 thermal equation of state 喷管Nozzle 普朗特-迈耶流Prandtl-Meyer flow 瑞利流Rayleigh flow 可压缩流［动］compressible flow 可压缩流体 comp ressible fluid 绝热流 adiabatic flow 非绝热流diabatic flow 未扰动流undisturbed flow 等熵流isentropic flow 匀熵流 homoentropic flowslender body slendernessbluff body 钝体 blunt body翼型 airfoil翼弦chord薄翼理论 thin-airfoil theory构型后缘迎角stallleading edge vortex bound vortex confined vortex兰金-于戈尼奥条件Rankine-Hugoniot condition 状态方程equation of state量热状态方程 caloric equation of state完全气体 p erfect gas 拉瓦尔喷管 Laval nozzle 当地马赫数 localMach number冲击波 shock wave激波 shock wave正激波 normal shock wave斜激波 oblique shock wave 头波 bow wave附体激波 attached shock wave激波阵面shock front激波层 shock layer压缩波 compression wave反射出口压力 exit p ressure超压［强］over p ressure水动力学 hydrodynamics 液体动力学 hydrodynamics 泰勒不稳定性 Taylor instability盖斯特纳波 Gerstner wave斯托克斯波 Stokes wave于瑞利数 Rayleigh number 自由面 free surface wave sp eed, wave velocity表面波 surface wave马赫角Mach angle 马赫锥Mach cone 马赫线Mach line 马赫数 Mach number马赫波 Mach wavereflection 折射 refraction散射 scattering衍射 diffraction绕射 diffraction反压 back p ressure爆炸 expl osion爆轰 detonation缓燃 deflagration波速波高 wave height 波列 wave train波群 wave group波能 wave energy表面张力波cap illary wave 规则波regular wave 不规则波irregular wave 浅水波 shallow water wave 深水波 deep water wave 重力波 gravity wave 椭圆余弦波 cnoidal wave 潮波 tidal wave 涌波surge wave 破碎波breaking wave 船波ship wave 非线性波nonlinear wave 孤立子 soliton水动［力］噪声 hydrodynamic noise水击 water hammer空化 cavitation空化数cavitation number 空蚀cavitation damage 超空化流supercavitating flow 水翼 hydrofoil 水力学 hydraulics 洪水波flood wave 涟漪ripple消能 energy diss ip ation海洋水动力学 marine hydrodynamics 谢齐公式Chezy formula 欧拉数 Euler number弗劳德数水力半径水力坡度高度水头水跃 hydraulic jump含水层aquifer排水 drainage排放量 discharge壅水曲线 back water curve 压［强水］头 pressure head 过水断面 flow cross-section 明槽流 open channel flow 孑L 流 orifice flow 无压流 free surface flow 有压流 pressure flowhydraulic radiushvdraulic slopeelevating head水头损失水位 water levelhead lossFroude numberstagnation flow 尾流 wake ［flow ］回流back flow反流 reverse flow射流jet自由射流 free jet管流 pipe flow, tube flow 内流 internal flow dynamic viscosity 泊 poise 厘泊centipoise 厘沱 centistoke 剪切层shear layer 次层 sublayer 缓流 subcritical flow急流 supercritical flow渐变流gradually varied flow 急变流临界流rapi dly varied flow critical flow 异重流 density current, gravity flow 堰流 weir flow掺气流 aerated flow含沙流 sediment-laden stream降水曲线 drop down curve沉积物 sediment, deposit沉［降堆］积sedimentation, deposition 沉降速度settling velocity流动稳定性 flow stability不稳定性instability奥尔-索末菲方程 Orr-Sommerfeld equation 涡量方程 vorticity equation泊肃叶流 Poiseuille flow奥辛流Oseen flow剪切流 shear flow粘性流［动］viscous flow层流 laminar flow分离流sep arated flow 二次流secondary flow 近场流远场流 near field flow far field flow滞止流拟序结构猝发过程coherent structure bursting p rocess 表观粘度app arent viscosity 运动粘性 kinematic viscosity 动力粘性上一页下一页。
流体力学英语
流体力学英语B本构方程constitutive equation壁面摩擦速度friction velocity壁面剪应力skin friction壁面摩擦阻力friction drag边界层boundary layer边界层方程boundary layer equation 边界层分离boundary layer separation 边界层厚度boundary layer thickness 边界层理论boundary layer theory边界层转捩boundary layer transition 表面波surface wave表面力surface force表面张力surface tension波wave波前wave front波数wave number波阵面wave front波高wave height波谷trough波节node波能wave energy波群wave group波速wave speed, wave velocity 波阻wave drag伯努利定理Bernoulli theorem伯努利方程Bernoulli equation泊肃叶流动Poiseulle flow不规则波irregular wave不可压缩流动incompressible flow不可压缩流体incompressible fluid不可压缩性incompressibility布拉休斯解Blasius solution部分相似partial similarity背压back pressureC测速法anemometry层流laminar layerAadded mass 附加质量adiabatic flow 绝热流aerodynamicforce气动力aerodynamics 空气动力学airfoil 翼型anemometer 流速计anemometry 测速法angle ofattack攻角angle ofattack迎角attached point 附着点attachedshock wave附体激波attachedvortex附着涡axisymmetricflow轴对称流Bback flow 反压（背压）back flow 回流Bernoulliequation伯努利方程Bernoullitheorem伯努利定理Blasiussolution布拉休斯解blockage 堵塞blockageeffect堵塞效应bluff body 钝头体blunt body 钝体boundarylayer边界层层流边界层laminar boundary layer 超声速流动supersonic flow潮波tidal wave冲击波shock wave出口压力exit pressure船波ship wave次层sublayer猝发过程bursting processD达朗贝尔佯谬d’Alembert paradox当地马赫数local mach number等熵流动isentropic flow动力相似dynamic similarity动力粘性dynamic viscosity动量方程momentum equation 动量厚度momentum thickness 动量守恒conservation堵塞blockage堵塞效应blockage effect对流convection钝体blunt body钝头体bluff body多管压强计multiple manometerE二次流Secondary flow二维流动Two dimensional flowF反流reverse flow反射reflection boundarylayer附面层boundarylayer equation边界层方程boundarylayerseparation边界层分离boundarylayer theory边界层理论boundarylayerthickness边界层厚度boundarylayertransition边界层转捩burstingprocess猝发过程Ccapillarity 毛细（管）作用chord 翼弦circulation 环量circulation 环流coefficient of viscosity粘性系数coherentstructure拟序结构coherentstructure相干结构complexpotential复势complexvelocity复速度compressibleflow可压缩流compressiblefluid可压缩流体compressionwave压缩波反压（背压）back flow非定常流动unsteady flow非均匀流动nonuniform flow非牛顿流体non-Newtonian fluid非牛顿流体力学non-Newtonian fluid mechanics 非线性波nonlinear wave非线性不稳定性nonlinear instability分离点separation point分离流separated flow分子扩散molecular diffusion风洞wind tunnel风速管pitot-static tube浮体floating body弗劳德数Froude number复势complex potential复速度complex velocity附加质量added mass附面层boundary layer附体激波attached shock wave附着点attached point附着涡attached vortexG高超声速流动hypersonic高速空气动力学high-speed aerodynamics 攻角angle of attack孤立子soliton拐角流动corner flow管流pipe flow规则波regular waveH亥姆霍兹定理Helmholtz theorem焓厚度enthalpy thickness耗散dissipation computational fluid mechanics计算流体力学conservation 动量守恒conservationof energy能量守恒conservationof mass质量守恒continuousmediumhypothesis连续介质假设constitutiveequation本构方程controlvolume控制体积convection 对流corner flow 拐角流动Coutte flow 库埃特流criticalReynoldsnumber临界雷诺数Dd’Alembertparadox达朗贝尔佯谬deep waterwave深水波detachedshock wave脱体激波differentialpressure压差diffraction 绕射diffusion 扩散diffusivity 扩散性dimensionless parameter无量纲参数dispersion 色散displacement 位移厚宏观力学macroscopic mechanics环量circulation环流circulation回流back flow汇sinkJ迹线path, pathline激波shock wave激波阵面shock front几何相似geometric similarity计算流体力学computational fluid mechanics 剪切层shear layer剪切流shear flow减阻drag reduction近场流near field flow静压管static(pressure)tube静压头static head镜象法image method局部相似local similarity绝热流adiabatic flow均匀流uniform flowK卡门涡街Karman vortex street可压缩流compressible flow可压缩流体compressible fluid空气动力学aerodynamics孔板流量计orifice meter控制方程governing equation控制体积control volume库埃特流Coutte flow跨声速流transonic flow扩散diffusion扩散性diffusivity thickness 度dissipation 耗散dissociation 离解disturbance, perturbation扰动doublet,dipole偶极子dragreduction减阻drag,resistance阻力dynamicsimilary动力相似dynamicviscosity动力粘性Eeddy 涡团eddy current 涡流eddy viscosity涡粘性energyequation能量方程energytransfer能量传递energytransport能量输运enstrophy 涡量拟能enthalpythickness焓厚度equation ofstate状态方程Eulerequation欧拉方程Euler number 欧拉数exit pressure 出口压力external flow 外流库塔－儒可夫斯基条件Kutta-Zhukowski condition科尔莫戈罗夫长度Kolmogorov lengthL拉瓦尔喷管Laval nozzle兰金－于戈尼奥条件Rankine-Hugoniot condition雷诺数Reynolds number离解dissociation连续介质假设continuous medium hypothesis 连续介质力学mechanics of continuous medium 临界雷诺数critical Reynolds number流场flow field流动参量flow parameter流动分离flow separation流动稳定性flow stability流动显示flow visualization流管stream tube流函数stream function流量flowrate, flow discharge流量计flowmeter流面stream surface流速计anemometer流体动力学fluid dynamics流体运动学fluid kinematics流体质点fluid particle流线streamlineM马赫波Mach wave马赫角Mach angle马赫数Mach number马赫线Mach lineFfar field boundarycondition远场边界条件far field flow 远场流floating body 浮体flow field 流场flow parameter流动参量flowseparation流动分离flow stability 流动稳定性flowvisualization流动显示flowmeter 流量计flowrate, flow discharge 流量fluiddynamics流体动力学fluidkinematics流体运动学fluid particle 流体质点free jet 自由射流free stream 自由流freestreamline自由流线free surface 自由面friction drag 壁面摩擦阻力friction loss 摩擦损失frictionvelocity壁面摩擦速度frictionvelocity摩擦速度Froudenumber弗劳德数马蹄涡horseshoe vortex脉线streak line毛细（管）作用capillarity幂律流体power law fluid摩擦速度friction velocity摩擦损失friction lossN纳维—斯托克斯方程Navier-Stokes equation 内流internal flow能量传递energy transfer能量方程energy equation能量守恒conservation of energy 能量输运energy transport 拟序结构coherent structure粘度测定法viscometry粘度计viscometer粘性流（动）viscous flow粘性流体viscous fluid粘性系数coefficient of viscosity 牛顿流体Newtonian fluid O欧拉方程Euler equation欧拉数Euler number偶极子doublet, dipoleP喷管nozzle皮托管Pitot tube平面流plane flow普朗特—迈耶流动Prandtl-Meyer flowGgas dynamics 气体动力学geometricsimilarity几何相似governing equation控制方程governing equation支配方程gravity wave 重力波HHelmholtz theorem亥姆霍兹定理high-speed aerodynamics高速空气动力学homoentropic flow均熵流horseshoe vortex马蹄涡hot-filmanemometer热膜流速计hot-wire anemometer热线流速计hydraulicradius水力半径hydrodynamic pressure液体动力学hydrodynamics水动力学hydrogen bubblemethod氢泡法hydrostatic pressure液体静压hydrostatics 水静力学hypersonic 高超声速流动普朗特数Prandtl numberQ气动力aerodynamic force气体动力学gas dynamics前缘涡leading edge vortex浅水波shallow water wave氢泡法hydrogen bubble methodR染色线streakline扰动disturbance, perturbation绕射diffraction热膜流速计hot-film anemometer热线流速计hot-wire anemometer热状态方程thermal equation of state儒可夫斯基变换Zhoukowski transformation S三维流three-dimensional flow色散dispersion射流jet深水波deep water wave失速stall施特鲁哈尔数Strouhal number失踪物tracer势potential势流potential flow数值模拟numerical simulation水动力学hydrodynamics水静力学hydrostatics水力半径hydraulic radiusIimage method 镜象法incompressibility不可压缩性incompressible flow不可压缩流动incompressible fluid不可压缩流体induced drag 诱导阻力inducedvelocity诱导速度injection 注入internal flow 内流inviscid fluid 无粘性流体irregularwave不规则波irrotationalflow无旋流isentropicflow等熵流动Jjet 射流KKarmanvortexstreet卡门涡街kinematicsimilarity运动相似kinematicviscosity运动粘性Kolmogorov length科尔莫戈罗夫长度Kutta-Zhukowskicondition库塔－儒可夫斯基条件水位water level速度环量velocity circulation 速度亏损律velocity deflect law 速度剖面velocity profile速度势velocity potential速度型velocity profile随体导数material derivativeT条纹线streakline湍流turbulence, turbulent flow 湍流边界层turbulent boundary flow 脱体激波detached shock waveW外流external flow完全气体perfect gas微压计micromanometer尾流wake未扰动波undisturbed flow位移厚度displacement thickness文丘里管Venturi tube纹影法schlieren method涡团eddy涡对vortex pair涡管vortex tube涡环vortex ring涡街vortex street涡量vorticity涡量方程vorticity equation涡量拟能enstrophy涡流eddy current涡面vortex surface涡片vortex sheet涡丝vortex filamentLlaminarboundarylayer层流边界层laminar layer 层流Laval nozzle 拉瓦尔喷管leading edgevortex前缘涡local mach number当地马赫数localsimilarity局部相似MMach angle 马赫角Mach line 马赫线Mach number 马赫数Mach wave 马赫波macroscopic mechanics宏观力学manometer 压强计materialderivative随体导数mechanics of continuous medium连续介质力学micromanometer微压计moleculardiffusion分子扩散momentumequation动量方程momentum 动量涡线vortex line涡旋脱落vortex shedding涡粘性eddy viscosity无滑移条件non-slip condition无量纲参数dimensionless parameter 无粘性流体inviscid fluid 无旋流irrotational flowX吸出suction稀疏波rarefaction wave细长体slender body相干结构coherent structure相似理论similarity theory相似律similarity law相似性解similar solution楔流wedge flow斜激波oblique shock wave形阻profile dragU形管U-tube形状因子shape factorY压差differential pressure压（力）降pressure drop压力能pressure energy压强表pressure gage压强计manometer压缩波compression wave亚声速流subsonic flow液体动力学hydrodynamic pressure 液体静压hydrostatic pressure翼弦chord翼型airfoil阴影法shadow method thickness 厚度multiple manometer多管压强计NNavier-Stokes equation纳维—斯托克斯方程near fieldflow近场流Newtonianfluid牛顿流体node 波节nonlinearinstability非线性不稳定性nonlinearwave非线性波non-Newtonian fluid非牛顿流体non-Newtonian fluid mechanics非牛顿流体力学non-slipcondition无滑移条件nonuniformflow非均匀流动normalshockwave正激波nozzle 喷管numericalsimulation数值模拟Ooblique shockwave斜激波orifice meter 孔板流量计迎角angle of attack 有旋流rotational flow 诱导速度induced velocity诱导阻力induced drag源source远场边界条件far field boundary condition 远场流far field flow 均熵流homoentropic flow运动粘性kinematic viscosity运动相似kinematic similarityZ再附reattachment折射refraction正激波normal shockwave支配方程governing equation滞止状态stagnation condition质量守恒conservation of mass重力波gravity wave轴对称流axisymmetric flow注入injection驻点stagnation point状态方程equation of state准定常流quasi-steady flow自由流free stream自由流线free streamline自由面free surface自由射流free jet总压total pressure总压头total head总焓total enthalpy阻力drag, resistancePpartialsimilarity部分相似path,pathline迹线perfect gas 完全气体pipe flow 管流Pitot tube 皮托管pitot-static tube风速管plane flow 平面流Poiseulle flow泊肃叶流动potential 势potentialflow势流power lawfluid幂律流体Prandtlnumber普朗特数Prandtl-Meyer flow普朗特—迈耶流动pressuredrop压（力）降pressureenergy压力能pressuregage压强表profile drag 形阻Qquasi-steadyflow准定常流RRankine-H ugoniot condition 兰金－于戈尼奥条件rarefactionwave稀疏波reattachment再附reflection 反射refraction 折射regular wave规则波reverseflow反流Reynoldsnumber雷诺数rotationalflow有旋流Sschlierenmethod纹影法secondaryflow二次流separatedflow分离流separationpoint分离点shadowmethod阴影法shallow waterwave浅水波shape factor 形状因子shear flow 剪切流shear layer 剪切层ship wave 船波shock front 激波阵面shock wave 冲击波shock wave 激波similar 相似性solution 解similarity law 相似律similarity theory 相似理论sink 汇skin friction 壁面剪应力slender body 细长体soliton 孤立子source 源stagnation condition 滞止状态stagnationpoint驻点stall 失速static head 静压头static(pressure)tube静压管streak line 脉线streakline 染色线streakline 条纹线streamfunction流函数streamsurface流面stream tube 流管streamline 流线Strouhal number 施特鲁哈尔数sublayer 次层subsonic flow 亚声速流suction 吸出supersonic flow 超声速流动surface force 表面力surface tension 表面张力surface wave 表面波Tthermal equation of state 热状态方程three-dimensional flow三维流tidal wave 潮波total enthalpy 总焓total head 总压头total pressure 总压tracer 失踪物transonic flow 跨声速流trough 波谷turbulence, turbulent flow湍流turbulent boundary flow 湍流边界层two dimensional flow 二维流动Uundisturbed flow 未扰动波uniform flow 均匀流unsteady flow 非定常流动U-tube U形管Vvelocity circulation 速度环量velocity deflect law 速度亏损律velocitypotential速度势velocity profile 速度剖面velocity 速度型profileVenturi tube 文丘里管viscometer 粘度计viscometry 粘度测定法viscous flow 粘性流（动）viscous fluid 粘性流体vortexfilament涡丝vortex line 涡线vortex pair 涡对vortex ring 涡环vortex shedding 涡旋脱落vortex sheet 涡片vortex street 涡街vortex surface 涡面vortex tube 涡管vorticity 涡量vorticity equation 涡量方程Wwake 尾流water level 水位wave 波wave drag 波阻wave energy 波能wave front 波前wave front 波阵面wave group 波群wave height 波高wave number 波数wave speed,wave velocity波速wedge flow 楔流wind tunnel 风洞ZZhoukowski transformatio n 儒可夫斯基变换。
流体力学(英文课件)chap3
4
子 在 川 上 曰 ： 逝 者 如 斯 夫 ！
人不能两次踏进同一条河流
Fluid Mechanics 2010 Chapter 3
5
子 在 川 上 曰 ： 逝 者 如 斯 夫 ！
请君试问东流水， 请君试问东流水，别意与之谁短长 问君能有几多愁？ 问君能有几多愁？恰似一江春水向东流 君不见黄河之水天上来， 君不见黄河之水天上来，奔流到海不复回 飞流直下三千尺， 飞流直下三千尺，疑是银河落九天 沧海横流， 沧海横流，方显英雄本色 风乍起，吹皱一池春水 风乍起， 大风起兮云飞扬 忽如一夜春风来， 忽如一夜春风来，千树万树莉花开 海水朝朝朝朝朝朝朝落 浮云长长长长长长长消
10级称为狂风，24.5—28.4m/s，特征是树木可被吹倒，一般建 级称为狂风， 级称为狂风 ，特征是树木可被吹倒， 筑物遭破坏； 筑物遭破坏； 11级称为暴风，28.5—32.6m/s，特征是大树可被吹倒，一般建 级称为暴风， 级称为暴风 ，特征是大树可被吹倒， 筑物遭严重破坏； 筑物遭严重破坏； 12级称为飓风，>32.6m/s，在陆地少见，其摧毁力很大。 级称为飓风， Fluid Mechanics 2010 Chapter 3 其摧毁力很大。 级称为飓风 ，在陆地少见，
Eulerian description:
The flow parameters are functions of both space and time. Quantities such as velocity and acceleration are functions of both space and time. In Cartesian coordinates the velocity and the acceleration are expressed as:
流体力学(英文课件)chap5
分 量 形 式
u x u x u x u x 1 p ux uy uz X t x y z x
4 equations for 4 quantities
u y
ux
u y
uy
u y
uz
u y
1 p y 1 p Z z u z 0 z Y
16
4. Incompressible 2. The Navier-Stokes Equations (3) Ideal Fluid Flow
p xx dx)dydz zx dxdy ( zx zx dz)dxdy x z yx du yx dxdz ( yx dy)dxdz dxdydz x y dt
E
z
F p yy
yz
xz p xx
A G
H
1. index: normal vector on face 2. index: direction of force
xy
D
yx
B
O x 图3-21
zx p zz
y
zy
C
p xx xy xz yx p yy yz p zz zx zy
1 p az Z z
Fluid Mechanics 2010 CN Chapter 4
10
4 - 1 理 想 流 体 的 运 动 方 程
欧拉运动微分方程
1、采用六面体微元分析法
2、加速度中含当地加速度和迁移加速度
3、x轴方向：
p dx p dx p dydz p dydz X dxdydz dxdydzax x 2 x 2
空气动力学绪论PPT课件
4
课程学习及考核要求：
1、完成每一章的作业； 2、完成两个实验；
（1）流体力学基础实验（4学时） （2）附面层测量试验 （2学时） 3、保证上课（缺勤不超过3次）； 4、通过考试。
边界层理论极大地推进了空气动力学的发 展。普朗特还把有限翼展的三维机翼理论系统 化，给出它的数学结果，从而创立了有限翼展 机翼的升力线理论。但它不能适用于失速、后 掠和小展弦比的情况。1946年美国的琼期提出 了小展弦比机翼理论，利用这一理论和边界层 理论，可以足够精确地求出机冀上的压力分布 和表面摩擦阻力。
23
0.3 空气动力学的发展进程
纳维(Navier)从分子相互作用的某一假设出发，于 1826年导出粘性流体运动方程。斯托克斯(Stokes)于 1845年在另一国家也独立地导出了粘性流体运动方程.雷 诺(Reynolds)在1876-1883年试验粘性流体在小直径圆 管中的流动时，发现了流体运动的层流和紊流性质， 1895年他导得了雷诺方程—平均N-S方程.
空气动力学基础
FUNDAMENTALS OF AERODYNAMICS
总学时 64
1
课程简介
本课程是空气动力学应用的基础，是从 事飞行器设计重要的专业理论知识，课程 主要内容是介绍流体力学和空气动力学的 基础理论和方法。
要求先期基础知识：
高等数学、计算方法 大学物理、理论力学
2
课程章节内容及学时分配
* 钱翼稷，“空气动力学”，北京航空航天大学出版社，2004 * 陈再新，刘福长，鲍国华，“空气动力学”，航空工业出版社，1993 * 徐华舫，“空气动力学基础”，北京航空航天大学出版社，1987 * 杨岞生，俞守勤，“飞行器部件空气动力学”，航空工业出版社， 1987 * John D. Anderson, Jr.,“Fundamentals of Aerodynamics”，
航空航天概论空气动力学 ppt课件
稳定性，翼尖失速，上反角
106
稳定性
107
跨声速流动(Transonic Flow) 音速-扰动传播的速度 温度越高音速越高。 高空温度低，容易超音速。
速度与音速之比，称为马赫数（Mach数，Ma）
108
109
110
Subsonic 亚音速 Transonic 跨音速 Supersonic 超音速 Hypersonic 高超音速
171
反作用控制（在没有空气时）
172
27
滑翔机的飞行
28
三.流体运动
空气的基本性质：粘性（虽然小但却重要） 可压缩性（在高速时体现)
29
流动-流线的概念
30
非定常流动：不同时刻的流线不一致
31
定常与非定常流动，定常流动流线与粒子 轨线一致
32
有旋和无旋流动
33
流管和近似一维流动
34
理想流-质量守恒和连续性方程
流管相当于一个变截面管道
航空航天概论
空气动力学部分
1
参考书： Introduction to the Aerodynamics of Flight, Theodore A.Talay, Langley Research Center. 模型飞机空气动力学，马丁.西蒙斯，航空 工业出版社。
2
精品资料
• 你怎么称呼老师？ • 如果老师最后没有总结一节课的重点的难点，你
George Cayley, airfoil design, 1804
George Cayley, Glider, 1804
7
一战、二战到现代
8
二.背景知识 大气层-飞机飞行的环境
9
大气层分层
chapter10(2) COMPRESSIBLE FLOW THROUGH NOZZLES, DIFFUSERS, AND WIND TUNNELS 空气动力学英文课件
如果我们知道了通过风洞的总压比，方程（10.38）可 作为联系第一喉道和第二喉道非常有用的关系式。如 果不知道总压比，可用通过正激波的总压比来初步设 计超音速风洞。(Equation (10.38) is a useful relation to size the second throat relative to the first throat if we know the total pressure ratio across the tunnel. In the absence of such information, for the preliminary design of supersonic wind tunnels, the total pressure ration across a normal shock is assumed.)
很明显，我们需要一个收缩-扩张管道，具有面积 比Ae/A*=2.637（参见附录A）。
而且，为保证在喷管出口得到马赫数为2.5的无激 波超音速流，我们需要建立一个通过喷管的压力比
p0/pe=17.09。如果按前面给出的方式让喷管出口
的气流直接流入外界环境，即实验模型置于喷管出 口下游，马赫数为2.5的气流作为“自由射流”通 过模型，如图10.16所示。为保证自由射流没有膨
FIGURE. 10.15 The ideal (isentropic)
diffuser and compared with the actual situation 理想扩压器与实际扩压器的比较
需要注意的是，由于激波、附面层引起的熵增， 真正的超音速扩压器的喉道面积大于理想扩压器 的喉道面积，即 At>A* 。
10.4 DIFFUSERS(扩压器)
流体力学(英文课件)chap7
Fluid Mechanics 2010 luid Mechanics 2010 CN Chapter 6
3
第 六 章 层 流 紊 流 及 其 能 量 损 失
研究 对象 以不可压缩流体的管流为主 能量损失
Energy Loss 卧 式 水 泵 及 其 管 路
Incompressible pipe flow
Basics of Fluid Mechanics Chapter 6: § 1 to 3
Laminar Flow
Marc Henn
Ph.D., Mechanical Engineer
Contents 6.1 Laminar and turbulent flow state 6.2 Friction losses in developed flows 6.3 Laminar developed pipe flow
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6.1.1 Pipe flow with Head loss
Fluid Mechanics 2010 CN Chapter 6
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第 六 章 层 流 紊 流 及 其 能 量 损 失
Experimental set-up
Energy line Hydraulic grade line
两种损失：沿程阻力（损失）、局部阻力（损失） 两种损失：沿程阻力（损失）、局部阻力（损失） ）、局部阻力
Fluid Mechanics 2010 CN Chapter 6
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第 六 章 层 流 紊 流 及 其 能 量 损 失
能量损失
Fluid Mechanics 2010 CN Chapter 6
6
第 六 章 层 流 紊 流 及 其 能 量 损 失