2015复习提纲 空气动力学
空气动力学部分知识要点
空⽓动⼒学部分知识要点空⽓动⼒学部分知识要点————————————————————————————————作者：————————————————————————————————⽇期：空⽓动⼒学及飞⾏原理课程空⽓动⼒学部分知识要点⼀、流体属性与静动⼒学基础1、流体与固体在⼒学特性上最本质的区别在于：⼆者承受剪应⼒和产⽣剪切变形能⼒上的不同。
2、静⽌流体在剪应⼒作⽤下（不论所加剪切应⼒τ多么⼩，只要不等于零）将产⽣持续不断的变形运动（流动），换句话说，静⽌流体不能承受剪切应⼒,将这种特性称为流体的易流性。
3、流体受压时其体积发⽣改变的性质称为流体的压缩性,⽽抵抗压缩变形的能⼒和特性称为弹性。
4、当马赫数⼩于0.３时,⽓体的压缩性影响可以忽略不计。
5、流层间阻碍流体相对错动（变形)趋势的能⼒称为流体的粘性,相对错动流层间的⼀对摩擦⼒即粘性剪切⼒。
6、流体的剪切变形是指流体质点之间出现相对运动（例如流体层间的相对运动)流体的粘性是指流体抵抗剪切变形或质点之间的相对运动的能⼒。
流体的粘性⼒是抵抗流体质点之间相对运动(例如流体层间的相对运动)的剪应⼒或摩擦⼒。
在静⽌状态下流体不能承受剪⼒；但是在运动状态下,流体可以承受剪⼒，剪切⼒⼤⼩与流体变形速度梯度有关，⽽且与流体种类有关7、按照作⽤⼒的性质和作⽤⽅式，可分为彻体⼒和表⾯⼒(⾯⼒)两类。
例如重⼒,惯性⼒和磁流体具有的电磁⼒等都属于彻体⼒,彻体⼒也称为体积⼒或质量⼒。
8、表⾯⼒：相邻流体或物体作⽤于所研究流体团块外表⾯，⼤⼩与流体团块表⾯积成正⽐的接触⼒。
由于按⾯积分布,故⽤接触应⼒表⽰，并可将其分解为法向应⼒和切向应⼒：9、理想和静⽌流体中的法向应⼒称为压强，其指向沿着表⾯的内法线⽅向,压强的量纲是[⼒]/［长度]210、标准⼤⽓规定在海平⾯上，⼤⽓温度为1５℃或Ｔ0= 288.15K,压强ｐ0 = 760 毫⽶汞柱=１０1325⽜／⽶2,密度ρ０= １.2２５千克/⽶311、从基准⾯到11 km 的⾼空称为对流层，在对流层内⼤⽓密度和温度随⾼度有明显变化，温度随⾼度增加⽽下降,⾼度每增加1km，温度下降６.5 K。
空气动力学前六章知识要点
第一章空气动力学一些引述1、空气动力学涉及到的物理量的定义及相应的单位；2、空气动力及力矩的定义、来源及计算方法；3、气动力系数的定义及其作用；4、压力中心的定义5、什么是量纲分析，为什么要进行量纲分析，其理论依据，具体方法；6、流动相似；7、流动问题的分类，判断标准，各有什么样的特点；(连续介质与自由分子；有粘无粘；可压不可压；根据马赫数的分类)8、粘性及流动分离对气动力的影响（特别是典型构型）；9、飞行器及其部件（特别是翼型）升、阻力、力矩气动特性。
第二章空气动力学基本原理和控制方程1、梯度，散度，斯托克斯定理；2、描述流体的模型；3、速度散度的数学描述及物理含义。
4、流动的基本控制方程的理论依据（三大守恒定律），推导过程要了解，特别是要掌握方程中每一项数学表达式中的物理含义；5、实质导数，定义及所描述的物理含义；6、迹线，流线，染色线的定义，区别与联系；7、流体微元（团）的旋转角速度，旋度（涡量），变形（应变率）的定义及描述；8、环量、流函数、速度势的定义。
流函数与速度势的区别与联系。
第三章无粘不可压缩流动1、伯努利方程的推导，成立的条件及应用；2、压强系数定义及应用3、无旋不可压流动的控制方程--拉普拉斯方程，主要是推导依据和成立条件；（1）针对速度要满足的条件：一是散度为零（怎么来的？在什么样的条件下，速度散度才能为零），二是旋度为零。
（2）速度所要满足的边界条件。
4、四个基本流动；包括公式中出现的每一项的指代含义，例如偶极子中的强度是怎么定义的，具有什么样的量纲，第四章、第五章还出现了源面、涡面，也给出了强度定义，又指代的是什么，。
5、流动叠加的原理及叠加后的流动分析方法；6、几种有基本流动叠加合成的典型流动；7、库塔茹克夫斯基定理。
第四章绕翼型的不可压流动1、机翼气动特性研究两步走的策略；2、翼型的几何描述，常见翼型的升阻力及力矩气动特性；3、低速无粘绕流的理论求解体系；4、针对薄翼型的薄翼理论；5、压力中心，气动中心，零升迎角；6、粘性对翼型阻力的影响，层流、湍流、转捩等的不同影响；7、真实的翼型绕流现象，重点掌握翼型失速，定义，产生的原因，分类，对气动特性的影响；8、影响翼型最大升力系数的因素。
空气动力学部分知识讲解
空气动力学及飞行原理课程空气动力学部分知识要点一、流体属性与静动力学基础1、流体与固体在力学特性上最本质的区别在于：二者承受剪应力和产生剪切变形能力上的不同。
2、静止流体在剪应力作用下（不论所加剪切应力T多么小，只要不等于零）将产生持续不断的变形运动（流动），换句话说，静止流体不能承受剪切应力，将这种特性称为流体的易流性。
3、流体受压时其体积发生改变的性质称为流体的压缩性，而抵抗压缩变形的能力和特性称为弹性。
4、当马赫数小于0.3 时，气体的压缩性影响可以忽略不计。
5、流层间阻碍流体相对错动（变形）趋势的能力称为流体的粘性，相对错动流层间的一对摩擦力即粘性剪切力。
6、流体的剪切变形是指流体质点之间出现相对运动（例如流体层间的相对运动）流体的粘性是指流体抵抗剪切变形或质点之间的相对运动的能力。
流体的粘性力是抵抗流体质点之间相对运动（例如流体层间的相对运动）的剪应力或摩擦力。
在静止状态下流体不能承受剪力；但是在运动状态下，流体可以承受剪力，剪切力大小与流体变形速度梯度有关，而且与流体种类有7、按照作用力的性质和作用方式，可分为彻体力和表面力（面力）两类。
例如重力，惯性力和磁流体具有的电磁力等都属于彻体力，彻体力也称为体积力或质量力。
8、表面力：相邻流体或物体作用于所研究流体团块外表面，大小与流体团块表面积成正比的接触力。
由于按面积分布，故用接触应力表示，并可将其分解为法向应力和切向应力：9、理想和静止流体中的法向应力称为压强，其指向沿着表面的内法线方向，压强的量纲是［力］/［长度］210、标准大气规定在海平面上，大气温度为15 C 或T o =288.15K，压强p o = 760毫米汞柱二101325牛/米2，密度p二1.225 千克/米311 、从基准面到11 km 的高空称为对流层，在对流层内大气密度和温度随高度有明显变化，温度随高度增加而下降，高度每增加1km，温度下降6.5 K。
从11 km到21km的高空大气温度基本不变，称为同温层或平流层，在同温层内温度保持为216.5 K。
空气动力学复习(1)
空气动力学复习一.大气物理构成成分：主要是氮气和氧气；按体积计算：氮气约78％；氧气约21％；其它约1％。
物理参数：温度、压力、密度；与飞行有关的其它参数：粘性、压缩性、湿度、音速；1.密度单位：公斤/平方米;大气密度随高度的变化规律:高度升高,密度下降;近似指数变化;2.温度单位：摄氏温度C、华氏温度F、绝对温度K;不同温度单位的对应公式：C=(F-32)*5/9; K=C+273.15大气温度与高度的关系，对流层每上升1000M，温度下降6.5摄氏度。
3.大气压力单位:毫米汞柱,帕,平方英寸磅,平方厘米千克,国际计量单位:帕.海平面15摄氏度时的大气压力:几种表示单位,数值;29.92inHg,760mmHg,1013.25hPa,14.6959psi,1.03323kg/cm2.4.粘性：特性;流体内两个流层接触面上或流体与物体接触面上产生相互粘滞和牵扯的力。
大气粘性主要是由于大气中各种气体分子不规则运动造成的.气体的粘度系数随温度升高而增大；没有粘性的流体称为理想流体。
5.可压缩性：一定量的空气在压力或温度变化时，其体积和密度发生变化的特性；6.湿度：相对湿度：大气中所含水蒸汽的量与同温度下大气能含有的水蒸气最大量之比。
温度越高，能含有的最大量越大，露点温度：大气中相对湿度为100%时的温度；7.音速：在同一介质中，音速的速度只与介质的温度有关；大气中的音速：V=20.1（T)1/2 M/S从地球表面到外层空间。
气层依次是：对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层；对流层的高度：极地8KM，中纬度11KM，赤道12KM.二、空气动力学1基本概念1.1相对运动原理：1.2.连续性假设：1.3.流场、定流场、非定流场：流场：流体流动所占据的空间；定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）不随时间变化的流动；非定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）随时间变化的流动；与之对应的流场称为定流场和非定流场。
空气动力学知识点总结
空气动力学知识点总结一、概述空气动力学是涉及空气对物体运动产生的力学现象的学科，是研究空气的流动和物体在空气中运动时所产生的力及其相互作用的学科。
空气动力学在现代工程设计、航空航天、交通运输、建筑设计、气象学等领域都有广泛的应用。
二、基本概念1.空气动力学基础学科：空气动力学是理论力学、气体力学、热力学、流体力学等多个领域交叉的学科。
2.气动力学：指空气运动对物体所产生的力学效应和物体所受的力学反作用。
3.机翼：是创造升力的部分，承受飞行器全部重量的部分。
4.升力：是指在流体中飞行的物体所受的上升力。
5.阻力：是指在流体中移动的物体所受的阻碍力。
三、空气动力学的应用1.飞行器在飞行器方面的应用，空气动力学的重要性相当突出。
要使飞机的设计、制造、试验及飞行达到令人安全放心的水平，必须依靠空气动力学的理论和方法。
2.轮船船的航行速度直接受到水流的阻力，而气体在飞行器上产生的阻力同样发生在船身上，空气动力学理论可用于轮船的设计和制造。
3.高速列车在铁路运输领域，高速列车的瞬息万变的空气动力学作用是影响其行驶稳定性和运输安全的重要因素。
4.建筑设计在建筑领域中，从设计建筑物的表面阻力与表面空气动力学特征，到楼宇的空气流体力学设计以及可持续建筑的改进，空气动力学在建筑设计上的作用愈发重要。
5.运动器材设计在运动器材设计方面，空气动力学可用于设计高尔夫球头、拉力器、船桨、滑翔机等不同型号和用途的器材。
四、空气动力学知识点总结1.空气动力学的研究对象，包括流体的流动状态、物体的运动状态以及流体和物体之间的相互作用。
2.气体的运动状态与流速、压力、温度和密度等相关。
3.常用的空气动力学运动模型，包括旋转圆盘模型、圆柱模型、球模型、机翼模型等。
4.空气动力学方程主要有牛顿运动定律、伯努利定理、连续性方程、动量守恒方程、热力学第一定律等。
5.空气动力学实验包含风洞实验，飞行器模型的地面试验，飞行器在空中的试飞试验等。
空气动力学复习提纲山东交通学院
空气动力学复习提纲第0章：绪论1.流体力学创建于（）世纪。
答案：18世纪2.1738年，伯努利所建立的《流体动力学》中的流体具有（）特点。
答案：不可压（马赫数<0.3）3.1755年，欧拉建立的流体力学方程中的流体具有（）特点。
答案：理想气体（无粘性）、低速（不可压）。
4.物面与流体之间存在作用力，是（）提出的。
答案：牛顿。
5.1827年，拉普拉斯建立了著名的（）方程。
答案：拉普拉斯方程。
6.海姆霍兹创立了（）理论。
答案：漩涡运动理论。
7.19世界，流体力学出现了（）和（）两个分支答案：粘性流体动力学、空气动力学8.雷诺于1876-1883年发现了粘性流体流动存在（）和（）两种现象。
答案：层流、紊流。
9.粘性流体力学方程是两位科学家独立导出的，历史上称作（）方程。
答案：Navier-Stokes方程。
10.1895年雷诺导出了雷诺方程，也称（）方程。
答案：平均N-S方程。
11.1906年茹科夫斯基提出了著名的升力公式，奠定了（）维机翼理论。
答案：2D12.1918年-1919年，普朗特提出了（）机翼的升力线理论。
答案：大展弦比。
13.普朗特于1904年提出了跨时代的（）理论。
答案：附面层理论。
第1章：流体力学基础知识1. 连续介质假设的含义（ ）。
参考答案:1）流体是液体和气体的总称。
2）流体可看作微团的全体。
3）微团体积足够小、形状可变。
4）微团内部分子运动忽略不计。
5）微团具有稳定的物理性质（密度、压强、温度）。
2. 理想流体中，任意点的压强具有（ ）特性。
答案:各向同性。
3. 完全气体的状态方程指的是（ ）答案：p RT ρ=，R=287.053.4. 气体的体积弹性模数的计算公式是（ ）。
答案：dpE d ρρ=。
5. 1878年牛顿提出了牛顿粘性定律公式（ ） 答案：dVdn τμ=（距离物体表面不同位置处的速度变化率，速度梯度）6. （*）粘性系数公式00nT T μμ⎛⎫= ⎪⎝⎭表明：温度越高，粘性系数越（）。
空气动力学复习资料
空气动力学复习一、基本概念1 粘性施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性，表现为流体的内摩擦。
以气体为例，气体分子的速度是由平均速度和热运动速度两部分叠加而成，前者是气体团的宏观速度，后者决定气体的温度。
若相邻两部分气体团以不同的宏观速度运动，由于它们之间有许多分子相互交换，从而带来动量的交换，使气体团的速度有平均化的趋势，这便是气体粘性的由来。
2 压缩性流体的压缩性是流体质点在一定压力差或温度差的条件下，其体积或密度可以改变的性质。
其物理意义是：单位体积流体的体积对压强的变化率。
气体流速变化时，会引起气体的压强和密度发生变化。
在低速气流中，由于气流速度变化而引起的气体密度的相对变化量很小，可以把气体看作不可压缩流体来处理；高速气流压缩性的影响不能忽略，必须按可压流体来处理。
一般0.3Ma作为气体是否可压的分界点。
3 理想气体忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，即不计分子势能，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。
这种气体称为理想气体。
严格遵从气体状态方程的气体，叫做理想气体(Ideal gas.有些书上，指严格符合气体三大定律的气体。
）从微观角度来看是指：气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计，不计分子势能的气体称为是理想气体。
4 焓热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，焓的物理意义是体系中热学能（内能）再附加上PV（压能）这部分能量的一种能量。
5理想流体不可压缩、不计粘性（粘度为零）的流体。
欧拉在忽略粘性的假定下，建立了描述理想流体运动的基本方程。
理想流体和理想气体是两个不同的概念，前者指流体没有粘性，后者指气体状态参量满足气体状态方程的气体。
6 音速音速是介质中弱扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。
在流动的气体中，相对于气流而言，微弱扰动的传播速度也是声速。
空气动力学知识点
空气动力学知识点空气动力学是研究空气在机体表面运动时产生的力学效应的学科。
空气动力学知识点涵盖了各种与空气流动有关的原理和现象，对于飞机、汽车、火箭等交通工具的设计和性能优化发挥着至关重要的作用。
下面将介绍一些关键的空气动力学知识点。
1. 升力和阻力在空气动力学中，升力和阻力是两个最基本的概念。
升力是指机翼等物体在飞行或运动时受到的垂直向上的力，使得物体能够获得提升力以保持飞行。
阻力则是运动物体在空气中受到的阻碍力，是飞机、汽车等移动物体必须克服的力量。
升力和阻力的大小和方向取决于空气流动的速度、密度、物体的形状等因素。
2. 卡门涡街卡门涡街是指当流体经过物体时，流体两侧产生的交错的涡流。
这些涡流会在物体后部形成一串被称为卡门涡街的旋涡，对物体的性能和稳定性产生重要影响。
减小或控制卡门涡街可以提高交通工具的效率和性能。
3. 翼型翼型是用于生产升力的构件，通常指飞机机翼的截面。
不同的翼型设计会影响飞机的飞行稳定性、速度、升力和阻力等性能。
常见的翼型包括对称翼型、半对称翼型和非对称翼型，每种翼型都有其独特的特点和应用场景。
4. 涡流涡流是液体或气体在流动中形成的旋涡状结构。
在空气动力学中，涡流是产生升力和阻力的重要因素，也是风洞模拟实验和流场仿真计算的关键对象。
通过研究和控制涡流的生成和演变，可以改善飞机、汽车等交通工具的性能。
5. 马赫数马赫数是描述物体相对于音速运动速度的无量纲指标。
当飞机等物体的速度达到音速时，其马赫数为1，称为音速。
超音速则指马赫数大于1的速度范围，而亚音速则指马赫数小于1的速度范围。
马赫数的变化会对空气动力学效应和物体性能产生显著影响。
以上是关于空气动力学的一些基本知识点，这些知识点涵盖了空气流动、升力产生、阻力控制等领域的重要内容。
深入理解和掌握空气动力学知识，对于设计和优化交通工具的性能至关重要。
希望以上内容能为您对空气动力学有更深入的了解提供帮助。
空气动力学前六章知识要点
空气动力学基础前六章总结第一章 空气动力学一些引述1、 空气动力学涉及到的物理量的定义及相应的单位①压强：是作用在单位面积上的正压力，该力是由于气体分子在单位时间内对面发生冲击（或穿过该面）而发生的动量变化，具有点属性。
0,lim →⎪⎭⎫ ⎝⎛=dA dA dF p 单位：Pa, kPa, MPa 一个标准大气压：101kPa②密度：定义为单位体积内的质量，具有点属性。
0,lim →=dv dvdm ρ 单位：kg/㎡ 空气密度：1.225Kg/㎡③温度：反应平均分子动能，在高速空气动力学中有重要作用。
单位：℃ ④流速：当一个非常小的流体微元通过空间某任意一点的速度。
单位：m/s ⑤剪切应力：dy dv μτ= μ：黏性系数 ⑥动压：212q v ρ∞∞∞= 2、 空气动力及力矩的定义、来源及计算方法空气动力及力矩的来源只有两个：①物体表面的压力分布 ②物体表面的剪应力分布。
气动力的描述有两种坐标系：风轴系（L,D ）和体轴系(A,N)。
力矩与所选的点有关系，抬头为正，低头为负。
cos sin L N A αα=- ， sin cos D N A αα=+3、 气动力系数的定义及其作用气动力系数是比空气动力及力矩更基本且反映本质的无量纲系数，在三维中的力系数与二维中有差别，如：升力系数S q L C L ∞=（3D ），cq L c l ∞='（2D ） L L C q S ∞≡,D D C q S ∞≡,N N C q S ∞≡,A A C q S ∞≡,M M C q Sl ∞≡,p p p C q ∞∞-≡,f C q τ∞≡ 二维：S=C(1)=C4、 压力中心的定义压力中心，作用翼剖面上的空气动力，可简化为作用于弦上某参考点的升力L,阻力D 或法向力N ，轴向力A 及绕该点的力矩M 。
如果绕参考点的力矩为零，则该点称为压力中心，显然压力中心就是总空气动力的作用点，气动力矩为0。
空气动力学复习题资料讲解
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。
流管一一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. 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= pVA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,卩工常数方程可变为：m= pVA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。
1方程表达式:P - V2 gh常量21高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：p - V2 P o常量2即：静压+动压二全压（Po相当于V=o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。
空气动力学复习资料
空气动力学复习资料空气动力学复习一、基本概念1 粘性施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性，表现为流体的内摩擦。
以气体为例，气体分子的速度是由平均速度和热运动速度两部分叠加而成，前者是气体团的宏观速度，后者决定气体的温度。
若相邻两部分气体团以不同的宏观速度运动，由于它们之间有许多分子相互交换，从而带来动量的交换，使气体团的速度有平均化的趋势，这便是气体粘性的由来。
2 压缩性流体的压缩性是流体质点在一定压力差或温度差的条件下，其体积或密度可以改变的性质。
其物理意义是：单位体积流体的体积对压强的变化率。
气体流速变化时，会引起气体的压强和密度发生变化。
在低速气流中，由于气流速度变化而引起的气体密度的相对变化量很小，可以把气体看作不可压缩流体来处理；高速气流压缩性的影响不能忽略，必须按可压流体来处理。
一般0.3Ma作为气体是否可压的分界点。
3 理想气体忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，即不计分子势能，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。
这种气体称为理想气体。
严格遵从气体状态方程的气体，叫做理想气体(Ideal gas.有些书上，指严格符合气体三大定律的气体。
）从微观角度来看是指：气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计，不计分子势能的气体称为是理想气体。
4 焓热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，焓的物理意义是体系中热学能（内能）再附加上PV（压能）这部分能量的一种能量。
5理想流体不可压缩、不计粘性（粘度为零）的流体。
欧拉在忽略粘性的假定下，建立了描述理想流体运动的基本方程。
理想流体和理想气体是两个不同的概念，前者指流体没有粘性，后者指气体状态参量满足气体状态方程的气体。
6 音速音速是介质中弱扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。
在流动的气体中，相对于气流而言，微弱扰动的传播速度也是声速。
《空气动力学》复习资料
《空气动力学》复习资料判断题1．现在黏性流体运动微分方程称为纳维-斯托克斯方程，简称N-S方程。
2．空气动力学研究外部流动问题。
（而不是内部。
）3．流体不能承受拉力，处于静止状态的流体不能抵抗剪切力。
4．对流层空气稠密，包含了整个大气层空气质量的3/4。
（不是平流层和高流层）5．对流层高度每增加1km，大气温度下降6.5k。
6．定常流：若在流场的每一个空间点处流动，参数都不随时间变化或者说流场只是空间坐标的函数，而与时间无关，这样的流场就称为定常流场。
7．判断一、二、三维流。
一维：若在流场的每一个空间点处流动，参数都不随时间变化或者说流畅，只是空间坐标的函数，而与时间无关，这样的流场就称为定长流产。
二维：如果流动的各项物理参数都只是一个空间坐标的函数。
三维：流动参数表示三个空间坐标的函数。
8．求解不可压流时，其能量方程可以不以质量和动量方程一起联立求解，所以称为非耦合的。
对于可压缩流动，则必须质量，动量和能量方程联立求解，称为耦合的。
9．马赫数和特征马赫数之间的关系：10．亚声速管道收缩速度增大，管道扩张速度减小。
超声速管道收缩速度减小，管道扩张速度增大。
11．分辨层流和湍流。
层流只是在雷诺数较低的情形出现；湍流在自然界和工程实际中经常发生。
填空题1.空气动力学的研究方法：理论分析方法，试验方法，数值方法。
2.马赫数Ma的定义：飞行速度V与声速a的比值。
3.流体一旦运动，流体内部就有具有抵抗剪切变形的特性，以内摩擦力的形式抵抗流层之间的相对运动，这就是黏性。
4.牛顿黏性应力公式给出了切应力与速度梯度的线性关系，满足这种关系的流体称为牛顿流体。
5.彻体力：由外力场作用于流体微团的质量中心、大小与微团质量成正比的非接触力。
表面力：由物体或相邻流体作用在流体微团的外表面上的、大小与微团表面积成正比的接触力。
6.国际标准大气是国际航空界以中纬度地区的全年平均大气参数为参考来规定的。
7.流体作为连续介质布满了它所进行运动的空间，或者说流体运动所处的空间区域内，各点都被流体质点所占据。
《空气动力学基础及飞行原理》复习-图文
《空气动力学基础及飞行原理》复习-图文1、绝对温度的零度是(C)-273℃2、空气的组成为(C)78％氮，21％氧和1％其他气体3、流体的粘性系数与温度之间的关系是(B)气体的粘性系数随温度的升高而增大。
4、空气的物理性质主要包括(C)空气的粘性和压缩性5、下列不是影响空气粘性的因素是(A)空气的流动位置6、气体的压力、密度、温度三者之间的变化关系是(D)P=RρT7、在大气层内，大气密度(C)随高度增加而减小。
8、在大气层内，大气压强(B)随高度增加而减小9、空气的密度(A)与压力成正比10、影响空气粘性力的主要因素:(BC)速度剃度、空气温度11、对于空气密度如下说法正确的是(B)空气密度正比于压力，反比于绝对温度12、对于音速．如下说法正确的是:(C)只要空气温度高．音速就大13、假设其他条件不变，空气湿度大(B)空气密度小，起飞滑跑距离长14、一定体积的容器中,空气压力(D)与空气密度和空气绝对温度乘积成正比15、一定体积的容器中．空气压力(D)与空气密度和空气绝对温度乘积成正比16、对于露点温度如下说法正确的是:(BC)相对湿度达到100％时的温度是露点温度、露点温度下降，绝对湿度下降17对于音速，如下说法正确的是(AB)音速是空气可压缩性的标志；空气音速高，粘性就越大18、国际标准大气的物理参数的相互关系是(B)体积不变时，压力和温度成正比19、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)P=1013hPA、T=15℃ρ=1、225kg／m320、在温度不变情况下，空气的密度与压力的关系(A)与压力成正比。
21、推算实际大气情况下的飞行性能，将基于下列哪条基准，对飞行手册查出的性能数据进行换算(A)温度偏差22、一定质量的完全气体具有下列特性(B)体积不变时，压力和温度成正比23、音速随大气高度的变化情况是(BC)在对流层内随高度增高而降低。
、在平流层底层保持常数24、从地球表面到外层空间,大气层依次是(A)对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层25．对流层的高度．在地球中纬度地区约为(D)11公里26、下列(B)的叙述属于对流层的特点:空气没有上下对流27、下列(C)的叙述不属于平流层的特点:空气上下对流激烈28．在对流层内，空气的温度(A)随高度增加而降低29、现代民航客机一般巡航的大气层是(AD)对流层顶层、平流层底层30、对飞机飞行安全性影响最大的阵风是:(A)上下垂直于飞行方向的阵风31、对起飞降落安全性造成不利影响的是:(AC)低空风切变、垂直于跑道的飓风32、影响飞机机体腐蚀的大气因素是(ACD)空气的相对湿度、空气的温差、空气污染物33、影响飞机机体腐蚀的大气因素是(ACD)空气的相对湿度、空气的温度和温差、空气污染物34、云对安全飞行产生不利影响的原因是(ABD)影响正常的目测、温度低了造成机翼表面结冰、积雨云会带来危害35、层流翼型的特点是(B)最大厚度靠后36、气流产生下洗是由于(C)、机翼上下表面存在压力差的影响37、气流沿机翼表面附面层类型的变化是:(B)可由层流变为素流38、在机翼表面的附面层沿气流方向(C)厚度越来越厚39、在机翼表面附面层由层流状态转变为紊流状态的转捩点的位置(B)将随着飞行速度的提高而前移40、在翼型后部产生涡流，会造成(BD)压差阻力增加、升力减小41、对于下洗流的影响，下述说法是否正确:(AC)在空中，上升时比巡航时下洗流影响大；水平安定面在机身上比在垂直尾翼上时受下洗流影响大42、关于附面层下列说法哪些正确(AC)、层流附面屡的厚度小于紊流附面层的厚度；附面层的气流各层不相混杂面成层流动,称为层流附面层。
1章空气动力学
3、飞机穿过0～-20℃云层，飞机表面结冰，气动性能变坏，稳定性操纵性变差， 发动机工作不正常，飞机仪表失灵等，甚至危机飞行安全。
20
1.5 大气状况对飞机计提腐蚀的影响
V
→ → → →
→ → → →
17
u
1.4 气象对飞行活动的影响
1.4.1 阵风对飞机飞行的影响 1、概念：大气层中短时间强烈对流产生的扰动称为阵风。 2、按方向分类：水平、垂直、侧向。
3、影响： 水平阵风：影响飞机相对气流速度，影响较小。 垂直阵风：影响飞机迎角、姿态、颠簸。
侧向阵风：破坏平衡、摇晃、摆头，影响小。 V
→ → →
u
18
1.4 气象对飞行活动的影响
1.4.2 稳定风场对飞机飞行的影响 1、逆风起飞和着陆。最好 2、有侧风时起飞着陆。需带侧滑着陆，起飞后改行向修正，危机安全。
3、低空风切变对飞机的影响。风向和风速在特定方向上的变化叫风切变。 强烈低空风切变对起飞着陆飞还极大。
19
1.4 气象对飞行活动的影响
高度升高，大气密度如何变化？
3
1.1 大气的重要物理参数 1.1.2 大气温度（T） 大气温度：大气层的冷热程度。分子的运动速度，速度大，温 度高。
TC---摄氏温度，℃; TK---绝对温度，。K; TF---华氏温度，。F. TC=（TF-32）×5/9 TK=TC+273.15
高度升高，大气温度如何变化？
1.5.1 大气湿度的影响 1、临界相对湿度； 2、大气所含污染物； 3、两者联合作用危害加剧； 4、金属本身理化性质。
空气动力学
空气动力学考试提纲1.绝对温度的零度是：CA -273℉B -273KC -273℃D 32℉2．空气的组成为: 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.从地球表面到外层空间，大气层依次是： 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、电离层和散落层D 对流层，平流层、中间层、散逸层和电离层2.在大气层内，大气密度： 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5.对飞机飞行安全性影响最大的阵风是 AA 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6.计算动压时需要哪些数据? CA 大气压力和速度B 空气密度和阻力C 空气密度和速度D 空气密度和大气压4.当不可压气流连续流过一个流管时，己知其截面积123A A =，则其流速为CA 129V V =B 219V V =C 213V V =D 123V V =7.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： CA 安装角B 上反角C 后掠角D 迎角8.在机翼表面的附面层沿气流方向 CA 厚度基本不变B 厚度越来越薄C 厚度越来越厚D 厚度变化不定9．流管中空气的动压 DA 仅与空气速度平方成正比B 仅与空气密度成正比C 与空气速度和空气密度成正比D 与空气速度平方和空气密度成正比10.流体的连续性方程AA 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11.飞机升力的大小与空气密度的关系? AA 空气密度成正比B 空气密度无关C 空气密度成反比D 空气密度的平方成正比。
空气动力学部分知识要点
精心整理空气动力学及飞行原理课程空气动力学部分知识要点一、流体属性与静动力学基础1、流体与固体在力学特性上最本质的区别在于：二者承受剪应力和产生剪切变形2、3、4、5、6、力是抵抗流体质点之间相对运动（例如流体层间的相对运动）的剪应力或摩擦力。
在静止状态下流体不能承受剪力；但是在运动状态下，流体可以承受剪力，剪切力大小与流体变形速度梯度有关，而且与流体种类有关7、按照作用力的性质和作用方式，可分为彻体力和表面力（面力）两类。
例如重力，惯性力和磁流体具有的电磁力等都属于彻体力，彻体力也称为体积力或质量力。
8、表面力：相邻流体或物体作用于所研究流体团块外表面，大小与流体团块表面积成正比的接触力。
由于按面积分布，故用接触应力表示，并可将其分解为法向应力和切向应力：9、理想和静止流体中的法向应力称为压强，其指向沿着表面的内法线方向，压强10、毫米11、11km12、13、14、连续方程是质量守恒定律在流体力学中具体表达形式。
由于连续方程仅是运动的行为，与受力无关，因此既适用于理想流体也适用于粘性流体。
15、定常流是指在流场中任一固定点的所有流体属性（如流速、压力、密度等）都和时间无关的流动，在定常流情况下，所有参数对时间的导数都等于0。
非定常流是指流场任一固定点的一个或多个速度分量或其他流体属性随时间发生变化的流动。
注：流动类型：定常流/非定常流，可压缩流动/不可压缩流动，无粘流动/粘性流动，有旋流动/无旋流动。
16、环量的定义：在流场中任取一条封闭曲线，速度沿该封闭曲线的线积分称为该封闭曲线的速度环量。
速度环量的符号不仅决定于流场的速度方向，而且与封17、18、19、涡线是20、沿平面上一封闭围线L做速度的线积分，所得的环量等于曲线所围面积上每个微团角速度的2倍乘以微团面积之和，即等于通过面积S的涡通量。
21、当无涡线穿过给定曲线L1时，沿L1的速度环量Γ1等于零；当有涡线穿过给定曲线L2时，沿L2的速度环量Γ2等于过曲线所围面积内的涡通量，也等于该区域的涡强度；如果曲线所围面积内涡通量越大，则沿该曲线的速度环量越大，该区域内涡的强度越大；过同一曲线上张开的不同曲面，其涡通量是相同的，都等于沿该曲线的速度环量，都代表s1和s2面上旋涡的强度；22、理想流中涡定理：沿涡线或涡管涡强不变；一根涡管在流体里不可能中断，可以伸展到无限远去，可以自相连接成一个涡环（不一定是圆环），也可以止于边界（固体的边界或自由边界如自由液面）。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
《风力机空气动力学》2015年 复习提纲
第一章 流体静力学
连续介质假设、理想流体、流体微团、流体的基本物理属性（易流性、压缩性与弹性、粘性）。
流体力学中作用力的分类和表达、理想流中压强的定义及其特性，静止流体微团的力学分析。
标准大气（对流层、平流层）：大气参数随高度的变化
参见作业习题
第二章 流体运动学与动力学基础
两种描述流场的方法的区别与特点，欧拉法下加速度的表达和意义；
流体微团的几种变形和运动及其数学表达，流体微团的运动分解（平动、线变形、角变形、角速度）；
定常流动与非定常流动，有旋流动与无旋流动，系统与控制体的概念；
微元控制体分析方法，微分形式的连续方程、欧拉方程和能量方程的表达和意义； 积分形式的质量方程、动量方程和能量方程的表达和意义，并会用它们解决实际工程问题；
掌握伯努利方程的表达、意义、条件和应用；
迹线、流线、流管、散度、旋度、位函数、流函数、环量、涡线、涡强等概念、表达、意义及其相互之间的关系。
例 2.5 在海平面上，直匀流流过一个机翼，远前方直匀流的静压 p ＝p ∞＝101200牛/米2，流速=100米/秒。
已知A ，B ，C 三点的速度分别是V A =0，V B =150米/秒，V C =50米/秒，空气在海平面的ρ=1.255千克/米3 。
假设流动无旋，求A 、B 、C 三点的压强。
解：流动是无旋的，伯努利常数全流场通用。
根据远前方的条件得
这就是通用于全流场的常数。
于是
2
20/107325)100(2
225.1101200米牛=×+=p 2
202
202
20/10579415311073252
/93825225006125.01073252/1073252
米牛米牛米牛=−=−==×−=−==−=C C B B A A V p p V p p V p p ρρρ
参见作业习题
2-1 有不可压流体作定常运动，其速度场为
�u=aa v=aa
w=−2aa
式中a为常数。
求：
(1)线变形率、角变形率；
(2)流场是否有旋；
(3)是否有速度位函数存在
第三章低速平面位流
平面不可压位流中位函数与流函数的性质与关系；
平面不可压位流的基本方程即拉普拉斯方程的特点、叠加原理和边界条件；
点源、点汇、点涡流动，偶极流，均匀直匀流；
直匀流与偶极子和点涡的叠加（流体绕过圆柱体的无环和有环流动）。
儒可夫斯基升力定律。
作业习题
1、
a. 试写出从–y 流向+y ，速度值为V∞的直匀流的位函数。
b. 试写出位于原点的点汇的位函数。
c. 试写出位于原点，顺时针旋转的点涡的位函数。
第四章粘性流体动力学基础
流体的粘性及其对流动的影响，粘性流体的应力状态；
广义牛顿内摩擦定理（本构关系），粘性流体运动方程---N-S方程；
层流与湍流的特征与区别；
量纲分析和相似准则（常用相似准则数）。
量纲一致性原则：任何一个物理方程中各项的量纲必定相同，用量纲表示的物理方程必定是齐次性的。
流体的力学相似主要包括几何相似、运动相似和动力相似。
流体的几何相似是流动力学相似的前提条件，动力相似是决定运动相似的主导因素，运动相似是几何相似和动力相似的表现。
流动的相似条件：相似的流动都属于同一类流动，它们都应为相同的微分方程组所描述。
服从相同微分方程组的同类流动由无数个，从这无数同类流动中单一地划分出某一具体流动的相似条件是它的单值条件。
由单值条件中的物理量所组成的相似准则数相等。
参见作业习题
第五章边界层理论及其近似
边界层概念、意义和特征，边界层近似、边界层的量级、边界层的各种厚度定义及其意义；边界层微分方程及其所表示的基本性质，量级分析方法、惯性力与粘性力的量级关系、压强梯度特点；
卡门动量积分关系式（平板）及其边界层近似解法（保尔豪森法）；
边界层的分离现象、本质以及边界层在不同压力梯度区的速度分布特征。
边界层的基本特征有：与物体的长度相比，边界层的厚度很小；边界层内沿边界层厚度的速度变化非常急剧，即速度梯度很大；边界层沿着流体流动的方向逐渐增厚；由于边界层很薄，因而可近似地认为，边界层中各截面上的压强等于同一截面上边界层外边界上的压强；在边界层内粘滞力和惯性力是同一数量级的；边界层内流体的流动与管内流动一样，也可以有层流和紊流两种流动状态。
摩擦阻力是作用在物体表面的切向应力在来流方向上的分力的总和。
为了减小摩擦阻力，应该使物体上的层流边界层尽可能长。
粘性力阻滞流体质点运动，使流体质点减速失去动能，在一定的逆压梯度下，来流与边界层发生分离，在分离点后出现低压区，大大增加了绕流物体的阻力，这就是压差阻力。
压差阻力是作用在物体表面的压强在来流方向上的分力的总和。
为减小压差阻力，采用产生尽可能小的尾涡区的物体外形。
参见作业习题
第 6 章低速翼型
NACA翼型及参数的定义、名称、表示符号及方位，迎角、压力中心、气动中心、升力及阻力系数定义及公式；
翼型边界层的特点，影响机翼边界层分离点位置及翼型阻力的因素；
翼型升力的形成原因，翼型剖面形状对其升力和阻力的影响，翼型的气动力特性（变化曲线）；
翼型的低速绕流图画、气动特性、翼型失速和分离流动，零升迎角、失速迎角、翼型升力系数曲线；
库塔－儒可夫斯基环量，库塔-儒可夫斯基后缘条件。
薄翼理论；实用低速翼型的气动特性（薄翼型的升力特性），升阻比；
无穷远处均匀来流，绕翼型流动，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，上表面压力低，下表面压力高，上下表面压差产生升力。
参见作业习题及下述两个习题
6-1 一架低速飞机的平直机翼采用NACA 2415翼型，问此翼型的f ，a f ���和c̅各等于多少？
6-2 翼型升力系数的一般公式为 0()l l C C ααα=
− 说明影响 l C α，0α的主要因素。
第七章 风力机空气动力学
7.1基本理论
7.2风力机的空气动力设计
7.3风力机性能
7.4风力机载荷
动量理论（风轮功率系数、贝兹极限）、叶素理论，叶素－动量理论（尖速比）；
计算风轮旋转面中的轴向诱导因子和周向诱导因子，从而计算作用在风轮叶片上的力和力矩，风力机后的尾涡模型；葛劳渥特修正；普朗特叶尖损失因子修正；
叶片的几何参数，叶片的长度、弦长、面积、平均几何弦长、扭角等定义与表达； 风轮的几何参数，风轮叶片数、直径、面积、锥角、仰角、偏航角、实度、高度等表述；风轮空气动力设计时须确定的技术参数，如叶片数、风轮直径、额定风速、叶尖速比、风轮转速等；
叶片的翼型及几何参数、空气动力特性，风力机叶片设计方法与调整；
风力机的功率特性、转矩特性和轴向力特性，表征风力机性能的各项参数和计算方法；叶片三维边界层的影响及叶片动态失态，
理解失速延迟模型和失速动态模型对动量－叶素理论的修正；
叶片动态入流效应；
作用在风力机上的主要载荷，风力机载荷特性（叶片）。
经典的叶素动量理论做的假设：
（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；（5）叶片数无穷。
影响翼型空气动力特性：前缘半径（大），相对厚度（大），最大厚度的弦向位置，后缘厚度。
翼型布置（空气动力特性好，连续变化）：在叶片尖部（0.95倍半径附近）选用薄翼，以保证具有较低的最小阻力系数和较大的最大升力系数，减少叶片尖部的弦长以控制风轮尖部的负荷；在主要功率产生区（0.75倍半径附近），对风轮的风能利用系数贡献最大，应选用中等厚度翼型，具有最大的升阻比，以保证风力机具有较高的风能利用系数；在叶片根部（0.3倍半径附近），应选用厚翼型，以保证结构强度要求，并具有较高的最大升力系数。
影响最大升力系数的因素很多，主要是翼型的相对弯度、最大弯度位置、厚弦比、前缘半径等。
相对弯度大的机翼，其升力系数大，这里因为相对弯度大，上下翼面流管的变化大，上下压力系数的差值就大。
例1、例2
作业习题
7—1 推导最大风能利用系数(贝茨极限)。
7－2 有一个螺旋桨式水平轴风力机，其在额定风速20m/s时的额定功率为3MW，风轮支径为60m，试求该风力机的功率系数。
风力机的传动效率ηi＝0.9，做功效率ηk＝0.9，空气密度ρ＝1.29kg/m3。
7－3 水平抽风力机在风速15m/s时输出功率为1.5Mw，风力机的总体效率为0.3，当风轮转速为22rPm时，求风轮的直径和尖速比。
空气密度ρ＝1.29kg/m3。