空气动力学基础

阿基米德简介
阿基米德简介
阿基米德的名著《论浮体》是公元前250年最早的 关于流体力学的著作。流体静力学的基本原理（水的
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机翼绕流流场
在驻点处气流分差后，上面的那股气流不得不想 要绕过前缘，所以它需要以更快的速度流过上表面。 由于机翼上表面拱起，使上方部那股气流的通道变窄， 机翼上方的气流截面 要比机翼前方的气流截面小， 流线比较密，所以机翼上方的气流速度大于机翼前方 的气流速度。
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机翼绕流流场
空气动力学 ---研究空气处于平衡和机械 运动规律及其应用的学科。 空气动力学是流体力学的一个分支，它 是从流体力学发展而来。空气动力学是物理 学的一个分支。
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二、空气动力学的研究对象
相对飞行原理（空气动力学实验原理） 当飞机以速度v在平静的空气中飞行时，作用在飞机 上的空气动力与远方空气以速度v流过静止不动的飞机时 所产生的空气动力完全相同。
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空气动力学基础和飞行原理
绪论
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基本要求
1、必须按时听课，上课认真听讲 2、坚持考勤制度，有事必须请假 3、对缺课1/3的同学不得参加考试 4、按时独立完成作业 5、平时成绩（作业和出勤）占20% 6、两次测验占20% 7、期末考试占60%
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绪论
一、物质形态与流体力学定义
三 、空气动力学的发展进程简介
1、公元前的认识（浮力定理）
2、公元以后至17世纪的定性描述
3、17-20世纪理想流体力学的发展
4、19-20世纪粘性流体力学的发展
5、空气动力学的发展
1、公元前的认识（浮力定理）
在中国的春秋战国时期（公元前 770-221 ） ,中国 先农开始兴建大型水利工程，包括灌溉工程、运河工 程和堤防工程。当时比较大的灌溉工程有：芍陂 (楚 相孙叔敖) 、都江堰和郑国渠。其中，芍陂和都江堰 历经两千多年，至今仍再发挥作用。当时对水流运动 特性已有足够的认识。
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固体---具有固定的形状和体积。 在静止状态下，可以承受拉力、压力和剪切力。
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液体---具有固定的体积，无固定的形状。在静止状 态下，只能承受压力，几乎不能承受拉力和剪切力。
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气体---无固定的体积，也无固定的形状。在静止状 态下，只能承受压力，几乎不能承受拉力和剪切力。
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流体---液体和气体的统称（具有的特点是易流动性, 在静止状态下不能承受剪力。） 力学---研究物体处于平衡和机械运动规律及其应用的 学科称为力学。 固体力学---研究固体处于平衡和机械运动规律及其应用的 学科。 流体力学---研究流体处于平衡和机械运动规律及其应用的 学科。
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相对飞行原理，为空气动力学的研究提供 了便利。人们在实验研究时，可以将飞行器模 型固定不动，人工制造直匀气流流过模型，以 便观察流动现象，测量模型受到的空气动力， 进行试验空气动力学研究。
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在理论上，对飞行器空气绕流现象和受力情况进
行分析研究时，可用固接在飞行器上的观察者所看到
芍坡
郑国渠
都江堰
阿基米德简介
古希腊学者，阿基米德在数学、物理学、天文学等方 面做出了重要贡献。主要论著：论平板的平衡、论浮体； 阿基米德是整个历史上最伟大的数学家之一，后人对 阿基米德给以极高的评价，常把他和牛顿、高斯并列为有 史以来三个贡献最大的数学家。在流体力学方面，他发现 了水的浮力原理。
二、空气动力学的研究对象
三、空气动力学的发展进程简介 四、空气动力学的分类 五、空气动力学的研究方法 六、量纲与单位的概念
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一 、物质形态与流体力学定义
物质存在的三种状态： 固态----相对应的为固体 液态----相对应的为液体 气态----相对应的为气体
由物质内部微观结构、分子热运动、分子之间的 作用力决定的。
机的代表。
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机翼绕流流场
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机翼绕流流场
当气流迎面流过机翼的时候，机翼同气流方向平 行，原来是一股气流，由于机翼的插入，被分成上下 两股。在翼剖面前缘附近，气流开始分为上、下两股 的那一点的气流速度为零，其静压值达到最大。这个 点在空气动力学上称为驻点。对于上下弧面不对称的 翼剖面来说，这个驻点通常是在翼剖面的下表面。
把这种现象称之为音障。
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超音速飞机进行亚音速飞行时，除某些动作受到
性能限制外，主要是为了省油，并可用于起飞、爬升、
巡航、待机、下滑返航、着陆、编队和某些特技飞行
等。
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跨音速情况下飞行的战斗机
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跨音速情况下飞行的战斗机
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跨音速情况下飞行的战斗机
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音速是指声音在空气中传播的速度。高度不同，
音速也就不同。在海平面，音速约为 1225 公里 / 小时。
在航空上，通常用M(即马赫)来表示音速，M=1即为音
速的1倍；M=2即为音速的2倍。
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飞行器以马赫数小于0.8的速度在大气中的飞行 是亚音速飞行。 飞行器在作亚音速飞行时无激波产 生，这时影响其空气动力特性的主要因素是粘性和
气流分离。亚音速飞机的最大飞行速度一般以临界
马赫数为限。
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跨音速情况下飞行的战斗机
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当飞机飞行速度接近音速时，周围的流动态会发 生变化，出现激波或其它效应，会使机身抖动，超音 速战斗机突破音障瞬间、失控，甚至空中解体，并且
还可产生极大的阻力，使难以突破 M=1 的速度。人们
而机翼下方是平的，机翼下方的流线疏密程度几 乎没有变化，所以机翼下方那个的气流速度和机翼前 方基本相同。通过机翼以后，气流在后缘又重新合成 一股。根据气流连续性原理和伯努利定理可以得知， 机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的 压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。
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亚音速情况下飞行的战斗机
的绕流图画进行研究，只要前方气流速度V是常数，空
气流过物体的绕流图画就不随时间变化。
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风洞
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X-48B 翼身融合体飞机，来自美国宇航局和波音
公司鬼怪工程部共同合作研发的新一代翼身融合体飞
机，这种战斗机更实用，能产生更大的升力、更小的
阻力，油耗更低，有望成为未来更节能、更安静的飞