空气动力学基础知识
空气动力学基础 安德森 双语
空气动力学基础安德森双语引言空气动力学是研究空气对物体运动的影响的学科，它在航空航天工程、汽车工程、建筑设计等领域都有广泛的应用。
本文将以安德森的《空气动力学基础》为基础，通过双语方式探讨空气动力学的基本概念、原理和应用。
空气动力学概述什么是空气动力学•空气动力学是研究空气对物体运动的影响的学科。
•它主要研究空气动力学力学、空气动力学热力学和空气动力学光学等方面的问题。
空气动力学的应用领域•航空航天工程：研究飞机和火箭等飞行器的设计和性能。
•汽车工程：研究汽车的空气动力学性能，提高汽车的操控性和燃油经济性。
•建筑设计：研究建筑物的空气流动，改善室内空气质量和降低能耗。
空气动力学基本原理流体力学基础1.流体的定义：流体是指能够流动的物质，包括液体和气体。
2.流体的运动描述：流体的运动可以通过速度场和压力场来描述。
3.流体的运动方程：流体的运动可以由连续性方程、动量方程和能量方程描述。
空气动力学力学1.空气动力学力学的基本原理：空气动力学力学研究空气对物体的力学作用。
2.升力和阻力：升力是垂直于飞行器运动方向的力，阻力是与飞行器运动方向相反的力。
3.升力和阻力的计算：升力和阻力可以通过气动力系数和流体动力学原理进行计算。
空气动力学热力学1.空气动力学热力学的基本原理：空气动力学热力学研究空气对物体的热力学作用。
2.空气的物理性质：空气的物理性质包括密度、压力和温度等。
3.空气的热力学过程：空气的热力学过程可以通过气体状态方程和热力学原理进行描述。
空气动力学光学1.空气动力学光学的基本原理：空气动力学光学研究空气对光的传播和折射的影响。
2.折射现象：当光线从一个介质传播到另一个介质时，会发生折射现象。
3.折射定律：折射定律描述了光线在折射过程中的角度关系。
空气动力学的应用航空航天工程中的应用1.飞行器设计：空气动力学原理用于飞行器的气动外形设计和性能评估。
2.飞行力学：空气动力学原理用于飞行器的姿态控制和飞行性能分析。
空气动力学基础 安德森 双语
空气动力学基础安德森双语《空气动力学基础：安德森双语》1. 引言空气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学原理，它对于航空航天工程领域有着深远的影响。
本文将以经典教材《空气动力学基础》（Fundamentals of Aerodynamics）为依据，结合安德森（John D. Anderson）提出的双语教学理念，深入探讨这一领域的基础知识。
2. 空气动力学基础概述2.1 空气动力学的定义与重要性2.2 安德森对于双语教学的理念解读2.3 《空气动力学基础》这一教材的特点和优势3. 空气动力学基本理论3.1 气体动力学方程及其意义3.2 麦克斯韦方程组在空气动力学中的应用3.3 安德森对于这些基本理论的教学方法4. 飞行器设计中的应用4.1 对于飞行器气动设计的要求4.2 安德森双语教学对于多国家工程师的启发4.3 气动优化在飞行器设计中的应用实例5. 个人观点与总结5.1 对于双语教学的认识与体会5.2 空气动力学基础对于航空航天领域的重要性5.3 对于《空气动力学基础》教材的个人评价在学完《空气动力学基础》这门课之后，我对于这一领域有了更加深入的理解。
安德森提出的双语教学理念不仅让更多的学生能够接触和学习到这一知识，也为多国家的工程师们带来了更多的启发与帮助。
希望未来能够看到更多的优质教材以及教学方法的出现，推动航空航天领域的发展与进步。
空气动力学是航空航天领域的核心学科之一，它研究飞行器在空气中的运动和受力情况。
在现代航空航天工程中，空气动力学的理论基础和应用技术被广泛应用于飞行器的设计、制造和运行中。
本文将继续深入探讨空气动力学基础的相关内容，并结合安德森提出的双语教学理念进行进一步的思考和解析。
在空气动力学基础概述部分，我们已经介绍了空气动力学的基本定义和重要性，以及安德森对于双语教学的理念解读。
空气动力学是研究飞行器在空气中受到的气动力学影响，包括升力、阻力和推进力等。
它对于飞行器的设计、性能和稳定性具有重要的影响。
空气动力学基础知识什么是空气动力学
空气动力学基础知识什么是空气动力学空气动力学是力学的一个分支，研究飞行器或其他物体在同空气或其他气体作相对运动情况下的受力特性、气体的流动规律和伴随发生的物理化学变化。
以下是由店铺整理关于空气动力学基础知识的内容，希望大家喜欢!空气动力学的分类通常所说的空气动力学研究内容是飞机，导弹等飞行器在各种飞行条件下流场中气体的速度、温度、压力和密度等参量的变化规律，飞行器所受的升力和阻力等空气动力及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。
从这个意义上讲，空气动力学可有两种分类法：1)根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度，空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。
通常大致以400千米/小时(这一数值接近于地面1atm，288.15K下0.3Ma的值)这一速度作为划分的界线。
在低速空气动力学中，气体介质可视为不可压缩的，对应的流动称为不可压缩流动。
大于这个速度的流动，须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。
这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。
2)根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性，空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。
除了上述分类以外，空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。
例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。
空气动力学的研究内容在低速空气动力学中，介质密度变化很小，可视为常数，使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、升力线理论、升力面理论和低速边界层理论等;对于亚声速流动，无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程，研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法，普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法，在粘性流动方面有可压缩边界层理论;对于超声速流动，无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。
在超声速流动中，基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动(压缩波与膨胀波的基本关系模型及其函数模型)、锥型流，等等。
《空气动力学基础》双语教学译注版
空气动力学基础I. 研究背景1. 空气动力学是航空航天工程领域的重要基础学科，它主要研究空气在物体表面流动时产生的力和力矩，以及由此产生的运动和变形。
2. 空气动力学的研究内容包括流体力学、气动力学和飞行力学等多个领域，涉及了空气流动的基本规律、飞行器的设计与性能分析等方面。
II. 基本理论1. 流体力学：流体是连续介质，它可以是液体也可以是气体。
流体力学研究流体的运动规律和作用力学，主要涉及流体流动的基本方程、流速场、压力场等内容。
2. 气动力学：气动力学是研究气体在物体表面流动时所受到的压力和摩擦力，以及由此产生的升力和阻力等问题。
它在飞行器设计与性能分析中发挥着重要作用。
3. 飞行力学：飞行力学是研究飞行器在空气中运动规律的学科，主要包括飞行器的姿态稳定性、飞行性能和操纵性等方面。
III. 实际应用1. 航空航天工程：空气动力学是航空航天工程中不可或缺的基础学科，它在飞行器设计、气动外形优化、飞行性能分析等方面发挥着重要作用。
2. 车辆设计：除了航空航天领域外，空气动力学知识也广泛应用于汽车、列车等车辆的设计与优化，以降低空气阻力并提高运行效率。
3. 建筑工程：在建筑结构设计中，空气动力学对于建筑物的抗风性能分析、风荷载计算等方面都起着重要作用。
IV. 研究现状1. 数值模拟：随着计算机技术的不断发展，数值模拟已成为空气动力学研究的重要手段，其在流场仿真、气动外形优化等方面发挥着重要作用。
2. 实验研究：实验研究是空气动力学研究中不可或缺的部分，通过风洞实验等手段可以获取流场数据和气动力学参数，为理论研究和工程应用提供重要支撑。
3. 多学科交叉：当前，空气动力学正逐渐向多学科交叉发展，与材料科学、控制科学、计算机科学等学科融合，形成了新的研究热点和领域。
V. 总结与展望1. 空气动力学作为航空航天工程的基础学科，对于飞行器设计与气动外形优化至关重要，其在航空、汽车、建筑等领域的应用前景广阔。
空气动力学数学知识点总结
空气动力学数学知识点总结1. 流体力学基础知识流体是一种连续的物质，可以流动并适应它所处的容器的形状。
在空气动力学中，我们关注的是气体流体，它遵循流体力学的基本原理。
这些原理包括连续方程、动量方程和能量方程。
这些方程描述了流体的运动和行为，并且可以通过数学模型来描述。
1.1 连续方程连续方程描述了流体中的质量守恒。
在欧拉描述中，连续方程可以用以下形式表示：∂ρ/∂t + ∇•(ρv) = 0其中ρ是流体的密度，t是时间，v是速度矢量。
这个方程表达了流体在空间和时间上的密度变化。
解决这种类型的偏微分方程需要深入的数学知识，如微分方程、变分法和复杂的数值计算技术。
1.2 动量方程动量方程描述了流体中的运动和力的作用。
在欧拉描述中，动量方程可以写成：∂(ρv)/∂t + ∇•(ρv⊗v) = -∇p + ∇•τ + ρg其中p是静压力，τ是应力张量，g是重力加速度。
这个方程描述了流体在外力下的运动。
解决这个方程需要运用向量微积分、非线性偏微分方程和数值方法等数学知识。
特别是应力张量的计算和解析是非常复杂的数学问题。
1.3 能量方程能量方程描述了流体内部的热力学过程。
在欧拉描述中，能量方程可以写成:∂(ρe)/∂t + ∇•(ρev) = ∇•(k∇T) + σ其中e是单位质量的内能，k是导热系数，T是温度，σ是能量源项。
解决这个方程需要运用热力学、热传导方程和数值计算技术等数学知识。
2. 边界层理论在空气动力学中，边界层理论是一个重要的概念。
边界层是指流体靠近固体物体表面的区域，流体在这里受到了物体表面的影响，速度变化很大。
边界层理论涉及到流体力学、热力学和数学物理等多个领域的知识。
2.1 边界层方程边界层方程描述了边界层中流体速度和温度的变化。
这些方程通常是非定常的、非线性的偏微分方程，包括动量方程、能量方程以及质量守恒方程。
解决这些方程需要运用复杂的数学方法和数值模拟技术。
2.2 边界层控制边界层控制是指通过改变固体表面的形状或表面条件，来控制边界层的性质，从而影响流体的运动。
纸飞机空气动力学
纸飞机空气动力学一、空气动力学基础空气动力学是研究空气与物体相互作用的科学。
在纸飞机设计中，了解空气动力学的基础知识是至关重要的。
空气动力学的基础概念包括速度、压力、密度、粘性等。
二、纸飞机外形设计纸飞机的外形对其飞行性能有很大的影响。
在设计纸飞机时，需要考虑外形因素，如机翼形状、机身长度、机翼与机身的比例等。
外形设计需要遵循空气动力学原理，以提高纸飞机的飞行性能。
三、纸飞机空气阻力与升力纸飞机在飞行过程中会受到空气阻力和升力的作用。
空气阻力与纸飞机的形状和速度有关，而升力则与机翼的形状和迎角有关。
了解空气阻力和升力的原理，可以帮助我们优化纸飞机的设计，提高其飞行性能。
四、空气流场与飞行稳定性纸飞机的飞行稳定性是其能否保持飞行姿态和方向稳定的关键因素。
空气流场对纸飞机的稳定性有很大的影响。
了解空气流场的特点和规律，可以帮助我们优化纸飞机的设计，提高其稳定性。
五、纸飞机飞行性能纸飞机的飞行性能包括其飞行距离、滞空时间、飞行速度等。
提高纸飞机的飞行性能可以提高其竞技水平。
了解纸飞机的飞行性能，可以帮助我们优化纸飞机的设计，提高其竞技水平。
六、纸飞机气动加热与冷却在高速飞行时，纸飞机可能会遇到气动加热和冷却的问题。
气动加热是指飞行过程中由于空气摩擦等因素产生的热量，而冷却则是由于高速气流对机翼等部位造成的低温影响。
了解气动加热和冷却的特点和规律，可以帮助我们优化纸飞机的设计，提高其承受高速飞行的能力。
七、气动噪声与降噪技术纸飞机在飞行过程中可能会产生气动噪声，这可能会对周围环境和人造成一定的影响。
降噪技术可以降低噪声的产生和传播，提高纸飞机的环保性和社会接受度。
了解气动噪声的特点和降噪技术，可以帮助我们优化纸飞机的设计，提高其环保性和社会接受度。
八、纸飞机空气动力学实验技术为了验证纸飞机空气动力学的各种理论和假设，需要进行实验研究。
实验技术包括风洞实验、飞行实验等。
通过实验研究，我们可以更准确地了解纸飞机的空气动力学特性，进一步优化其设计。
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。
空气动力学基础知识
空气动力学基础知识目录一、空气动力学概述 (2)1. 空气动力学简介 (3)2. 发展历史及现状 (4)3. 应用领域与重要性 (5)二、空气动力学基本原理 (6)1. 空气的力学性质 (7)1.1 气体状态方程 (8)1.2 空气密度与温度压力关系 (8)1.3 空气粘性 (9)2. 牛顿运动定律在空气动力学中的应用 (10)2.1 力的作用与动量变化 (11)2.2 牛顿第二定律在空气动力学中的体现 (13)3. 空气动力学基本定理 (14)3.1 伯努利定理 (15)3.2 柯西牛顿定理 (16)3.3 连续介质假设与流动连续性定理 (17)三、空气动力学基础概念 (18)1. 流体力学基础概念 (19)1.1 流速与流向 (20)1.2 压力与压强 (21)1.3 流管与流量 (22)2. 空气动力学特有概念 (23)2.1 空气动力系数 (25)2.2 升力与阻力 (26)2.3 空气动力效应与稳定性问题 (27)四、空气动力学分类及研究内容 (28)1. 空气动力学分类概述 (30)2. 理论空气动力学研究内容 (31)一、空气动力学概述空气动力学是研究流体（特别是气体）与物体相互作用的力学分支，主要探讨流体流动过程中的能量转换、压力分布和流动特性。
空气动力学在许多领域都有广泛的应用，如航空航天、汽车、建筑、运动器材等。
空气动力学的研究对象主要是不可压缩流体，即流体的密度在运动过程中保持不变。
根据流体运动的特点和流场特性，空气动力学可分为理想流体（无粘、无旋、不可压缩）和实际流体（有粘性、有旋性、可压缩）两类。
在实际应用中，理想流体问题较为简单，但现实生活中的流体大多具有粘性和旋转性，因此实际流体问题更为复杂。
空气动力学的基本原理包括牛顿定律、质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。
这些原理构成了空气动力学分析的基础框架，通过建立数学模型和求解方程，可以预测和解释流体流动的现象和特性。
空气动力学的理论基础及实用方法
空气动力学的理论基础及实用方法空气动力学是研究气体在流体力学背景下的运动和力学行为的学科。
他是现代航空、天空科学中发展最快、知识量最大的分支之一，伴随着人类勇攀高空和深空的追求，空气动力学的发展也变得格外重要。
本文将从空气动力学的理论基础和实用方法两方面进行探讨。
一、理论基础1. Reynold数海洋的浪花漫过了沙滩，空气在空中飘荡。
然而，对于运动的物体而言，无论它们是飞机或者是汽车，来自气流的阻力就会阻碍物体前进的速度。
对于能够调整它们的运动方式，减少阻力的机制而言，Reynold数就是理论基础中的重要参数。
Reynold数可以看作是“速度除以粘性系数的比值”，用来判断气体是否可以被视为一层不可压缩的物质。
具体而言，如果Reynold数小于2100，那么气流被视为层流；如果Reynold数大于4000，那么气流被视为湍流；如果在2100和4000之间，则转换区域并不稳定，需要使用难度更大的数学公式进行分析。
2. 化学反应在空气动力学中，化学反应同样是理论基础的重要组成部分。
一些创新的技术，如喷水等操作，都是基于控制化学反应过程来实现的。
例如，在涡流喷气发动机（turbofan）中，高压气流经过燃料喷嘴时，与燃料相互作用，产生高能量燃烧反应，从而提供大量的推力。
但是，要了解从燃料到推力的过程涉及到大量的化学和物理学知识，这些学科相互依存，彼此交错。
因此，在工程领域中实际应用这些基础理论时，必须进行准确和细致的计算和论证。
3. Navier-Stokes方程Navier-Stokes方程是描述气动力学现象的一组完整的方程式。
它是描述空气运动、热、质量传递和化学反应的主要背景，几乎出现在每个研究气动力学问题的工程师和科学家的笔记本上。
Navier-Stokes方程的组合与运动物体的物理性质相互交互，为研究气动力学现象打下了基础。
二、实用方法1. 试验试验是空气动力学研究的中心，通过对实际的研究对象进行测量和分析，来验证和完善理论预测。
空气动力学基础知识
3、中间层
中间层是在平流层之上，其顶端离地面的高度 大约为80～100公里。 中间层的特点： 1）随着高度的增加，空气的温度先升后降 中间层的气温，当高度增加到45公里时，由35 公里时的－56.5℃增加到40℃左右，再随着高度的 增加，到80公里时，温度降低到－65.5℃以下。 2）有大量臭氧存在。 3）有水平方向的风，且风速相当大。 4）空气质量很少，只占整个大气的三千分之一。 这层空气不利于飞机飞行，只有探空气球飞行。
四、国际标准大气（表）
飞机的飞行性能与大气状态(温度、气压、 密度等)密切相关，而大气状态是瞬息多变的， 为了便于比较飞机的飞行性能，就必须以一定 的大气状态作为衡量标准。国际航空协会组织 参照中纬度地区(北纬35º ～60º 之间)大气状态的 平均值，订出了大气的状态数值，作为计算和 试验飞行器的统一标准，以便于对飞机、发动 机和其他飞行器的试飞结果和计算结果加以比 较。处于这种状态下的大气，我们叫国际标准 大气。
2、空气的压缩性
一定质量的空气，当压力或温度改变时， 引起空气密度变化的性质，叫做空气的压缩性。 影响空气压缩性的主要因素： 1）气流的流动速度（v）。气流的流动速 度越大，空气密度的变化显著增大（或密度减 小的越多），空气易压缩（或空气的压缩性增 大）。 2） 空气的温度（t）。空气的温度越高， 空气的密度变化越小（或密度减小的越少） ， 空气不易压缩（或空气的压缩性减小）。
4）有云、雨、雾、雪等天气现象 地球表面的海洋、江河中的水由于太阳照射而不断蒸 发，使大气中常常聚集着各种形态的水蒸气，在空中形成 了“积雨云”，随着季节的变化，就会形成云、雨、雾、 雪、雹和打雷、闪电等天气现象。 5）空气的组成成分一定 对流层中几乎包含了全部大气质量的3/4，主要是由于 地球引力作用的结果。 由于对流层具有以上特点，会给飞机的飞行带来很大 影响。在高空飞行时，气温低，容易引起飞机结冰，温度 变化还会引起飞机各金属部件收缩，改变机件间隙，甚至 影响飞机正常工作。上下对流空气会使飞机颠簸，既不便 于操纵，又使飞机受力增大。
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。
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。
空气动力学与飞行器的设计
空气动力学与飞行器的设计空气动力学是研究飞行器在空气中运动的力学学科，它主要研究飞行器的飞行状态、飞行稳定性、控制性能和空气动力性能等问题。
而飞行器的设计则是将以上研究成果转化为实际飞行器的设计、生产和测试。
在本文中，我们将主要探讨空气动力学与飞行器设计的相关知识和技术。
一、空气动力学基础空气动力学是一门跨学科的学科，包括流体力学、热力学、数学和控制工程等学科。
在飞行器设计中，空气动力学研究主要围绕飞行器气动力分布、阻力、升力、失速、气动力特性等问题展开。
1.1 气动力系数气动力系数是描述飞行器在空气中受到的气动力大小和方向的参数。
它通常用在飞行器设计中，帮助工程师计算飞行器的气动力性能。
常见的气动力系数有：升力系数、阻力系数、侧向力系数、俯仰力系数、滚转力系数等。
升力系数代表飞行器受到的向上的力的大小；阻力系数代表飞行器所受到的阻力大小；侧向力系数代表飞行器所受到的侧向力大小；俯仰力系数代表飞行器所受到的俯仰力大小；滚转力系数代表飞行器所受到的滚转力大小。
1.2 翼型及其气动性能翼型是飞行器的一个重要部件。
不同的翼型形状会对气流产生不同的影响，如何选择合适的翼型成为了飞行器设计的一项重要工作。
翼型的气动性能主要包括升阻比、抗失速性能、稳定性和可控性等。
升阻比是评价翼型性能的一个重要指标。
它是升力系数与阻力系数的比值，直接反映了翼型在飞行中的升力和阻力大小。
一个高升阻比意味着在同样的推力下，飞行器可以获得更大的升力，从而可以更加经济地飞行。
抗失速性能是指翼型的稳定性能。
在飞行中，若气流过于湍流或速度过低，会引起翼型失速，翼面的气动特性发生剧烈变化，使飞行器产生不稳定的运动。
因此，强抗失速性能的翼型对飞行器的设计极为重要。
稳定性和可控性是飞行器设计中需要考虑的两个重要问题。
稳定性是指在保证飞行安全的前提下，飞行器的各项运动基本保持平稳，不受外界干扰的影响。
可控性是指飞行器在运动中可以被实时控制、调整方向、飞行高度等。
空气动力学基础知识
分类：
低速 亚声速 跨声速 超声速（高超）
稀薄气体空气动力学、气体热化学动力学、电磁流体力 学等
工业空气动力学
研究方法：
（1）流体微团： 空气的小分子群，空气分子间的自由行程与飞行器相 比较 太小，可忽略分子的运动
（2）流线：
一、流场（续）
（3）流管：
多个流线形成流管
管内气体不会流出
管外气体也不会流入，不同的截面上，流量相同
（4）定常流：
流场中各点的速度、加速度以及状态参数等只是几
何位置的函数，与时间无关
（5）流动的相对性
质量守恒原理在流体力学中的应用
或写成：
d dV dA0 V A
VAm(常数)
在连续V小方、程小：范围内常 数 ， d0 A大，V小
VA常数 A小，V大
三、伯努里方程（能量守恒定律）
在低速不可压缩的假设下，密度为常数
伯努里方程： 其中：p-静压，
p1V2 C(常数)
2
1/2V2 — 动压，单位体积的动能，与高
四、飞机的操纵机构
飞机：升降舵、方向舵、副翼及油门杆 导弹：摆动发动机喷管，小舵面 1.升降舵偏转角e
后缘下偏为正，产生正升力，正e产生负俯仰力矩M 2.方向舵偏转角r 方向舵后缘左偏为正，
正r产生负偏航力矩N 3.副翼偏转角a
右副翼后缘下偏 (左副翼随同上偏)为正 正a产生负滚转力矩L
五 、弹飞行运动的特点
刚体飞机，空间运动，有6个自由度：
三质、心飞x、行y、器z线运运动动的（自速度由增度减，升降，左右移动）
空气动力学的基础知识
空气动力学的基础知识空气动力学是研究流体力学中与气体运动有关的力和运动的学科。
空气动力学的研究对象是运动的气体，其中包括飞行器、汽车、建筑物、船舶、火箭等物体在气体中的运动、流动和受力等问题。
本文将从空气动力学的基础知识入手，为读者介绍空气动力学的相关内容。
流场和速度场空气动力学研究的第一个问题是流体的流动。
流体的流动可以用流场和速度场来描述。
流场是指各点流体运动状态（流速、流速方向、密度、温度等）的分布情况。
速度场是指各点流体的流动速度。
流体的运动状态决定了它受力的状态，因此分析流场和速度场是空气动力学研究的第一步。
流场和速度场的计算方法以及它们之间的关系是空气动力学中的基础问题。
流体的连续性方程和动量守恒方程空气动力学中研究流体的运动过程需要遵循连续性方程和动量守恒定律。
连续性方程是描述流体运动过程的基本方程之一，它表述了流体在单位时间内通过任何一定横截面积内的物质流量相等。
动量守恒方程则描述了流体受力过程中的运动状态，这个方程能够反映物体在流体中穿过一个受力区域时所受的阻力、压力、力矩等信息。
空气动力学中的雷诺数在空气动力学中，雷诺数是一个非常重要的概念。
它是空气动力学中的无量纲参数，决定了流体的稳定性和不稳定性，可以用于描述边界层和湍流状态。
简而言之，当雷诺数越大时，流体会越容易变得湍流，这会对空气动力学的研究和设计带来许多影响。
翼型和飞行器翼型是空气动力学中的一个重要概念，它是描述飞行器机翼截面形状的函数。
翼形的设计对飞行器的性能有着至关重要的影响。
它能够影响到飞机的升力、阻力、抗扭稳定性、滚转和俯仰稳定性等方面。
因此，研究翼型的设计和性能是空气动力学研究的重要方向。
结语空气动力学是一门重要的学科，涉及众多的物理和数学知识。
通过本文的介绍，我们可以了解到空气动力学中的一些基础知识，例如流场和速度场、连续性方程和动量守恒方程、雷诺数、翼型和飞行器等。
对于空气动力学的学习者来说，深入了解这些基础知识对于学习和掌握这门学科是非常有帮助的。
空气动力学与飞行原理,基础执照考题
空气动力学与飞行原理,基础执照考题一、引言空气动力学是研究气体在物体表面周围的运动规律与变化的学科，它是航空学的重要基础学科。
本文将会介绍空气动力学的相关知识，以及飞行原理的基础考题，希望能够对相关人员的学习和工作有所帮助。
二、空气动力学基础知识1. 常用的气体状态方程气体状态方程是描述气体状态的基本方程之一。
常用的气体状态方程有理想气体状态方程、实际气体状态方程和状态方程拟合公式等。
其中最常用的是理想气体状态方程，其公式为：P * V = n * R * T其中，P为气体的压力，V为气体的体积，n为气体的物质量，T为气体的温度，R为气体常数。
2. 卡门涡旋卡门涡旋是指在涡旋流场中，由于流体的离心作用而形成的特殊流线。
在卡门涡旋的中心区域内，压力很低，而旋涡周围则会产生相应的高压区域。
3. 粘性流体与雷诺数粘性流体的特点是它的运动状态与时间有关，它的运动越迅速，粘度就越容易被忽略。
而雷诺数则是描述流体状态的参数之一，基本上是将惯性力和粘性力进行比较，当雷诺数很小时，粘性力的作用越来越重要。
三、飞行原理基础考题1. 机翼的气流分离声音机翼的气流分离声音是发生在某些飞机上的声音，这种声音是由于机翼表面的气流向后分离造成的。
当气流分离之后，将会在空中形成一束漩涡，是附着在机翼后缘的一个封闭的环形。
当这个漩涡碰到空气时，就会发出气流分离声音。
2. 空气动力学的基本公式空气动力学的基本公式可以用来描述机翼产生升力的物理过程，公式如下：L = ½ * p * V^2 * S * Coefficient of Lift其中，L为机翼产生的升力，p为空气密度，V为飞机的速度，S为机翼的面积，Coefficient of Lift为升力系数。
3. 异常气流对飞行的影响飞行中的异常气流可以对机体产生严重的影响，如：•微气流会导致飞机在空中晃动；•龙卷风会导致飞机失去控制；•空气湍流会对机体产生危险的区域颠簸。
空气动力学基础知识
1第一章空气动力学基础知识(总14页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除第四单元飞机与飞机系统第一章空气动力学基础知识大气层和标准大气地球大气层地球表面被一层厚厚的大气层包围着。
飞机在大气层内运动时要和周围的介质——空气——发生关系，为了弄清楚飞行时介质对飞机的作用，首先必须了解大气层的组成和空气的一些物理性质。
根据大气的某些物理性质，可以把大气层分为五层：即对流层(变温层)、平流层(同温层)、中间层、电离层(热层)和散逸层。
对流层的平均高度在地球中纬度地区约11公里，在赤道约17公里，在两极约8公里。
对流层内的空气温度、密度和气压随着高度的增加而下降，并且由于地球对大气的引力作用，在对流层内几乎包含了全部大气质量的四分之三，因此该层的大气密度最大、大气压力也最高。
大气中含有大量的水蒸气及其它微粒，所以云、雨、雪、雹及暴风等气象变化也仅仅产生在对流层中。
另外，由于地形和地面温度的影响，对流层内不仅有空气的水平流动，还有垂直流动，形成水平方向和垂直方向的突风。
对流层内空气的组成成分保持不变。
从对流层顶部到离地面约30公里之间称为平流层。
在平流层中，空气只有水平方向的流动，没有雷雨等现象，故得名为平流层。
同时该层的空气温度几乎不变，在同一纬度处可以近似看作常数，常年平均值为摄氏零下度，所以又称为同温层。
同温层内集中了全部大气质量的四分之一不到一些，所以大气的绝大部分都集中在对流层和平流层这两层大气内，而且目前大部分的飞机也只在这两层内活动。
中间层从离地面30公里到80至100公里为止。
中间层内含有大量的臭氧，大气质量只占全部大气总量的三千分之一。
在这一层中，温度先随高度增加而上升，后来又下降。
中间层以上到离地面500公里左右就是电离层。
这一层内含有大量的离子(主要是带负电的离子)，它能发射无线电波。
在这一层内空气温度从-90℃升高到1 000℃，所以又称为热层。
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1 p V 2 p0 总压 2
V大，p小；V小，p大
四、马赫数M
马赫数：为气流速度(v)和当地音速(a)之比: 音速：微弱扰动在介质中的传播速度。
M
V a
音速：
a 20 T
T:空气的绝对温度
音速a与温度有关，表示空气受压缩的程度,是高度的函数 临界马赫数Mcr 迎面气流的M数超过某数值时，翼面上出现局部的超音速区， 将产生局部激波 ，此时远前方的迎面气流速度V与远前方 空气的音速a之比 Mcr-每种机翼的特征参数
二、飞机的运动参数（续）
俯仰角
俯仰角是指纵轴与水平面间 的夹角，而攻角是指纵轴与 来流之间的夹角（侧滑角为 零时）。 当导弹水平飞行时，攻角等 于俯仰角；导弹不是水平飞 行时，攻角不等于俯仰角。 图中所示的导弹不是水平飞 行，攻角不等于俯仰角。
计算公式：
俯仰角＝攻角+弹道倾角
二、飞机的运动参数（续）
二、飞机的运动参数（续）
速度向量与机体轴系的关系
1、迎角 速度向量V在飞机对称面上的投影与机体轴ox的夹 角，以V的投影在ox轴之下为正 2、侧滑角 速度向量V与飞机对称面的夹角。V处于对称面之 右时为正
产生空气动力的主要因素 对于飞控是重要的变量
三、飞行器运动的自由度
刚体飞机，空间运动，有6个自由度： 质心x、y、z线运动（速度增减，升降，左右移动） 绕质心的转动角运动 飞机有一个对称面：纵向剖面，几何对称、质量对称 1.纵向运动 速度V，高度H，俯仰角 2.横航向运动 质心的侧向移动，偏航角，滚转角 纵向、横航向内部各变量之间的气动交联较强 纵向与横航向之间的气动交联较弱，可以简化分析 飞机—面对称，导弹—轴对称
飞行速度定义 M<0.3时为低速飞行；0.3<M<Mcr为亚音速飞行; Mcr<M<1.5为 跨音速飞行; 1.5<M<5为超音速飞行，M>5为高超音速飞行
五、弱扰动的传播
飞机在大气中飞行 — 扰动源 扰动源以速度V在静止空气中运动，相当于扰动源静止而空 气以速度v流动 扰动源v=0，以音速传播（a） V<a,M<1,前方空气受扰，变化不大（b） V=a，M=1,扰动源与扰动波同时到达，前方空气（c）,扰动 只影响下游 V>a,M>1, （d）前方空气未受扰飞机前临近空气,突然，形 成激波,受扰区限于扰源下游的马赫锥内
二、飞机的运动参数（续）
攻角
英文：Angle Of Attack （AOA） 攻角，也称迎角，为一 空气动力学名词。
对于翼形来说，攻角定义为翼弦与来流速度之间的夹 角，抬头为正，低头为负，常用符号α表示。 对于实际飞行的导弹来说，由于有侧滑角的存在，攻 角就不能如上定义，需要投影到导弹的纵对称平面内， 即攻角为速度矢量V在纵向对称面上的投影与导弹纵 轴之间的夹角。若导弹的侧滑角为零，则攻角直接为 速度矢量V与导弹纵轴之间的夹角
二、飞机的运动参数（续）
速度轴系与地面轴系的关系
1.航迹倾斜角 飞行速度V与地平面间的夹角 以飞机向上飞时的为正 2.航迹方位角
飞行速度V在地平面上的投影与ogxg间的夹角 速度在地面的投影在ogxg之右时为正 3.航迹滚转角 速度轴oza与包含速度轴oxa的铅垂面间的夹角， 以飞机右倾斜为正 制导、导航中常用，飞机作为点运动，运动学方程
ogyg y og ogzg
2.机体坐标系（体轴系）S-oxyz 原点o —飞机质心 ox —飞机机身纵向轴线，处于飞机对称平面内 oy —垂直于飞机对称平面，指向右方 oz —在飞机对称平面内，垂直于ox向下， 描述飞机的姿态运动 3.速度坐标系（气流轴系）S-oxayaza 原点o —飞机质心 oxa — 飞机速度V的方向 oza —飞机对称平面，垂直于oxa，指向机腹 oya —垂直于oxaza平面，向右 描述飞机的速度（轨迹）运动， 气流方向—力的方向（如吹风数据） 坐标系间可以相互转换，转换矩阵 两个主要的坐标系：惯性；机体
dV dA ( M 1) V A
2
第二喉道和扩压器：第二喉道的作用是使超音速气流减速到亚音速，其减速的原 理是将第二喉道设计成当超音速气流通过第二喉道上游时，超音速气流受到轻微 的压缩而产生几道较弱的斜激波，当超音速气流穿过斜激波后变成较低M数超音 速气流。当到达第二喉道稍稍下游的位置时，超音速气流又产生一道较弱的正激 波，气流通过正激波后降为亚音速气流。
翼型的升力与攻角
要有升力，翼型则必 须要有攻角或是弯度。 有弯度的翼型，其零 升攻角不为零，也就 是说在攻角为0度时， 有中弧线的翼型有升 力。 而对称翼不具有中弧 线，所以在攻角为0度 时没有升力，必须要 有攻角，翼型才能提 供升力。如图所示。
二、飞机的运动参数（续）
偏航角与侧滑角
侧滑角，drift angle，yaw angle是速度矢量V与导弹 纵向对称平面之间的夹角， 是速度坐标系与弹体坐标 系之间的关系； 偏航角是导弹纵轴在水平 面上投影与地面坐标系Ax 轴（在水平面上，指向目 标为正）之间的夹角，是 地面坐标系与弹体坐标系 之间的角度关系。
六、激波
气流以超音速流经物体时，流场中的受扰区情况与物体的形 状有关，超音速—强扰动，产生激波 激波实际上就是气流各参数的不连续分界面 在激波之前，气流不受扰动，气流速度的大小和方向不变， 各状态参数也是常数； 气流通过激波，其流速突然变小，温度、压强、密度等也突 然升高 钝头物体的激波是脱体波（正激波），产生大波阻 楔形物体的激波是倾斜的（附体波 ），波阻较小，用于超音 速飞机的机头
在流管上取垂直于流管中心线上流速方向的两个截面， 截面I： V1, 1, A1, m1 截面Ⅱ： V2 , 2 , A2 , m2 空气流动是连续的，处处没有空隙 定常流：流场中各点均无随时间分子堆积，因而单位时间内， 流入截面Ⅰ的空气质量必等于流出截面Ⅱ的空气质量 m1 1V1 A 1 m2 2V2 A 2 质量守恒原理在流体力学中的应用 d dV dA 或写成： 0 VA m(常数) V A 在V小、小范围内 连续方程： 常数，d 0
第二节 飞行器的运动参数与操纵机构
一、坐标系：
描述飞机的姿态、位置；飞机在大气中飞行，运动复杂，有多 个坐标系描述；美制与苏制，国标——美制 1.地面坐标系（地轴系） Sg og xg yg zg 原点og —地面某一点（起飞点） ogxg —地平面内，指向某方向（飞行航线） ogyg —地平面内，垂直于ogxg，指向右方 y ogzg —垂直地面，指向地心， x o 右手定则 z H 描述飞机的轨迹运动 “不动”的坐标系， ogxg x 惯性坐标系
理论分析
数值计算
我国发展概述
风筝、火箭、竹蜻蜓、气球等 1934年、航空工程系 50、60年代航空工业崛起 70年代建立门类齐全的航空工业体系 改革开放后跨越发展
第一节 空气动力学的基本知识
一、流场
定义 可流动的介质（水，油，气等）称为流体，流体所占据的 空间称为流场。 流场的描述 流体流动的速度、加速度以及密度p、压强p、温度T（流体 的状态参数）等 — 几何位置与时间的函数 （1）流体微团： 空气的小分子群，空气分子间的自由行程与飞行器相比较 太小，可忽略分子的运动 （2）流线： 流体微团流动形成的轨线， 流线不相交、流体微团不穿越流线（分子的排斥性）
空气动力学与飞行力学 基础知识
内容
绪论 基本概念 飞行力学基础
绪论
飞行器
空气中的运动体，一个复杂的被控对象，要 想控制它，需要了解气流特性与飞行器在气 流中飞行时的特性 研究飞行器在大气中飞行时的受力与运动规 律，建立飞行器动力学方程
飞行力学：
空气动力学是力学的一个分支 研究物体在同气体作相对运动情况下的受力 特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学 变化。
p 1 V 2 C (常数) 2
亚音速时M<1， ( M2-1)为负值，截面积增大则流速变小。 超音速时M〉1, ( M2-1)为正值，截面积增大流速也增大
延伸—风洞结构
风洞不同马赫数流场的形成
亚跨声速：
1 p V 2 C (常数) 2
超声速： 拉阀尔喷管：它是一个先渐缩后渐扩的管道装置，喷管的最小截面称为喉道， 在喉道处气流达到音速。 要想把亚音速气流加速成为超音速气流，管道结构必须是先收缩后扩张，这一 点是产生超音速气流的必要条件。
Za
X O
速度V 气流坐标系 X Xa
Z
二、飞机的运动参数
姿态角：机体轴系与地轴系的关系
1.俯仰角 机体轴ox与地平面间的夹角 抬头为正 2.偏航角 机体轴ox在地面上的投影与 地轴ogxg间的夹角 机头右偏航为正 3.滚转角（倾斜角） 机体轴oz与包含机体轴ox的 铅垂面间的夹角， 飞机向右倾斜时为正 统称欧拉角
它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推 进技术的发展而成长起来的一个学科。还涉及飞行 器性能、稳定性和操纵性等问题。 包括外流、内流。 遵循基本规律：质量守恒、牛顿第二定律，能量守恒、热
力学第一、第二定律等。
发展简史：
18世纪流体力学开始创建：伯努利公式、欧拉方程 等。 19世纪流体力学全面发展；形成粘性流体动力学、 空气-气体动力学：NS方程、雷诺方程等。 20世纪创建完整的空气动力学体系：儒可夫斯基、 普朗特、冯卡门、钱学森等，包括无粘和粘性流体 力学。1903年莱特兄弟实现飞行，60年代计算流体 力学成流管 管内气体不会流出 管外气体也不会流入，不同的截面上，流量相同 （4）定常流： 流场中各点的速度、加速度以及状态参数等只是几何位 置的函数，与时间无关 （5）流动的相对性 物体静止，空气流动 相对速度相同时，流场中 空气动力相同 物体运动，空气静止