风空气动力学参考(卫运钢2014风动班)

第一章

1、风力机组按叶片获取风能的工作原理，可分为( )与( )等。

2、风速随着距地面高度变化的曲线称为( )，该曲线常用指数公式描述为( )，其中指数在旺盛湍流时常取为( )。

3、风速在时间上的变化规律一般统计为( )形式，在风力愈大的地区，该分布曲线愈( )，其峰值会( )，这表明风力大的地区，大风速所占比例( )。

4、统计研究表明，平均风速的时间间隔取为( )较为稳定。我国采用的平均风速时间间隔为( )。

5、海上风与陆地风相比，具有“两高两低”的特点，即( )、( )及( )、( )等。

6、( )和( )是确定风况的两个重要参数；风力发电机组最重要的参数是( )和( )；标志电能质量的两个基本指标是( )和( )。

7、风力发电机开始发电时，轮毂高度处的最低风速称为( )；风力发电机达到额定功率输出时的风速称为( )；风力发电机组正常运行时的最大风速称为( )；风电机组结构所能承受的最大设计风速称为( )。

8、现阶段我国使用的风电机组出口电压大多为( )V或( )V。

9、盛行风向基本不变的风电场，常采用( )布局；海上风电场还可以采用( )布局; 盛行风向变化的风电场，常采用( )布局，要求机组间隔为( )倍的风轮直径。

10、不可压缩流体是指不考虑( )的流体，理想气体是指( )的流体，完全气体是指( )的气体。

11、完全气体的基本状态参数方程为( )。对于风来说，其密度 可具体表示为( )。注：公式中的压强单位为kPa。

12、我国国家标准规定的标准大气是指：海平面上，气压为( )、温度为( )、

风的密度为( )。

13、某地风的密度为ρ，平均风速为1v，则风压为( )，风的功率密度为( )。

14、若风的压力为101kPa，温度为15℃，则其压缩性系数为( )，膨胀性系数为( )。

15、流体的运动粘度ν与动力粘度μ的关系为( )。通过所说的流体粘度是指( )，液压油、润滑油等采用( )对应其牌号，如32号液压油等。

16、关于粘度与温度的关系，正确的是( )

A、液体粘度随温度升高而增大

B、气体粘度随温度升高而增大

C、液体粘度与温度无关

D、气体粘度随温度升高而降低

17、流体力学三种力学模型分别是连续性介质模型、( )及( )等。其中，连续性介质模型的意义在于( )。

第二章

1、描述流体运动的方法主要有( )和( )。其中，控制体是( )法的研究对象，它是指( )。

2、描述流体运动的拉格朗日法着眼于( )，欧拉法着眼于( )。我们研究“空气动力学”采用的是( )。

3、关于流管及流线，不正确的是( )

A、除奇点、驻点及相切点外，流线不能相交

B、流管内的流体不会穿出流管

C、流管的粗细不会发生变化

D、流管内的表面由流线构成

注：名词解释——流线与涡线

4、名词解释：有效截面

5、流体流动所遵循三个基本定律分别是( )、( )及( )。其中，连续性方程是( )在流体力学中的应用，伯努利方程( )在流体力学中的应用，动量方程是( )在流体力学中的应用。

6、应用伯努利方程时，两有效截面间( )

A 、必须是急变流

B 、可以出现急变流

C 、必须是缓变流

D 、必须是均匀流

7、根据Froude-Rankin 定理，风力机叶轮处的风速v 与其上游风速1v 及下游风速2v 的关系是( )。

8、根据Betz 理论，风力机从自然风中一次所获取的能量是有限的，其极限值是( )，取该极限值时的轴向诱导因子a=( )。此时，叶轮处风速v 与上游风速1v 的关系是

( )，下游风速2v 与上游风速1v 的关系是( )。

9、Betz 理论中，风能利用系数p c 的表达式为( )，推力系数T c 的表达式为

( )，转矩系数M c 与风能利用系数p c 间的关系是( )。

10、风力机叶片的能量损失除余速损失外，主要有( )、( )及( )等。

11、风力机侧的全效率等于风能利用系数、传动效率(含齿轮箱效率)、发电系统效率及升压变流效率( )。

12、风力机的Glauert 理论考虑了风的( )，所得到的风能利用系数表达式为

( )；Wilson 理论则进一步考虑了( )，所得的风能利用系数更精确些。

13、名词解释：轴向诱导因子a 、切向诱导因子a '。

(1)轴向诱导因子a ：由于风力机叶轮接受风能旋转所引起的叶轮处轴向风速的变化率(减

少)，即1

1v v v a -=。 (2)切向诱导因子a '：由于风力机叶轮接受风能旋转所引起的叶轮周向风速的变化率(增加)，即r

r u a ΩΩ-='。 14、风绕流风力机的叶片翼型时，其雷诺数表达式为( )，雷诺数的物理意义是

( )。

15、根据动量理论，风力机叶片入流角=ϕ( )。

第三章

1、流体微团的运动形式有( )、( )、( )和( )。其中，( )的运动称为有旋运动。

2、斯托克斯定理给出了( )与( )间的等量关系；汤姆逊定理指出旋涡具有( )的性质；亥姆霍兹第一定理的表达式可写作( )。

3、在正攻角绕流翼型时，其启动涡是沿来流风速的( )方向，而附着涡是沿来流风速的( )方向，且两涡的涡通量( )，符合( )定理。

4、( )、( )和( )三种基本的流动叠加，可以得到理想不可压缩空气绕物型的有升力流动。

5、库塔-儒可夫斯基升力公式是( )，方向是( )。

6、关于边界层的说法，不正确的是( )

A、边界层的厚度顺着气流的方向逐渐增加

B、边界层内的气流速度在壁面处为零

C、所谓边界层是指贴壁处速度变化很大的薄层

D、边界层内的气流处于无旋状态

注：名词解释——速度边界层

7、以气流绕流翼型为例，解释边界层分离现象，并指出分离原因。

粘性流体绕流翼型时，在顺压区段，气流降压加速，不会发生边界层分离；但在逆压区段，由于气流降速增压，速度逐渐减少，加之粘性的阻滞作用，在翼型某位置处，流速降为零，之后在逆压作用，边界层将从脱离翼型，形成与主流相反的回流，这种现象就称为边界层分离。因此，边界层分离的两个必要条件为：(1)处于逆压区段；(2)流体粘性的阻滞作用。

8、卡门涡街是( )的旋涡组合。

A、对称产生且旋转方向相同

B、交替产生且旋转方向相同

C、对称产生且旋转方向相反

D、交替产生且旋转方向相反

注：名词解释——卡门涡街

9、美国塔科玛峡谷上的悬索桥1940年由于风吹坠毁，其根本原因是( )。

10、风力机的翼型通常具有( )流型，这种物型将使流经物面压强升高区的所谓( )小些，从而推迟边界层分离。

11、实际流体绕流翼型时，随着攻角的增加，绕流的尾迹区将( )。

12、风力机叶片的入流角ϕ与攻角α、桨距角β的关系是( )。

13、请图示给出风力机叶轮某半径处翼型的速度三角型及受力分析(连同翼型一起做出)。