空氣動(dòng)力學(xué)及應(yīng)用精編版

1、 空氣動(dòng)力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，研究飛行器或空氣動(dòng)力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支，研究飛行器或 其他物體在同空氣或其他氣體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況下的其他物體在同空氣或其他氣體作相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況下的 受力特性、氣體的流動(dòng)規(guī)律和伴隨發(fā)生的物理化學(xué)受力特性、氣體的流動(dòng)規(guī)律和伴隨發(fā)生的物理化學(xué) 變化。它是在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，隨著航空工業(yè)和變化。它是在流體力學(xué)的基礎(chǔ)上，隨著航空工業(yè)和 噴氣推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展而成長(zhǎng)起來的一個(gè)學(xué)科。噴氣推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展而成長(zhǎng)起來的一個(gè)學(xué)科。 定義定義 發(fā)展簡(jiǎn)史發(fā)展簡(jiǎn)史 分類分類 通常所說的空氣動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容是飛機(jī)，導(dǎo)彈等飛行通常所說的空氣動(dòng)力學(xué)研究?jī)?nèi)容是飛機(jī)，導(dǎo)彈等飛行 器在各種飛行條件下流場(chǎng)中氣體的速

2、度、溫度、壓力和密器在各種飛行條件下流場(chǎng)中氣體的速度、溫度、壓力和密 度等參量的變化規(guī)律，飛行器所受的升力和阻力等空氣動(dòng)度等參量的變化規(guī)律，飛行器所受的升力和阻力等空氣動(dòng) 力及其變化規(guī)律，氣體介質(zhì)或氣體與飛行器之間所發(fā)生的力及其變化規(guī)律，氣體介質(zhì)或氣體與飛行器之間所發(fā)生的 物理化學(xué)變化以及傳熱傳質(zhì)規(guī)律等。物理化學(xué)變化以及傳熱傳質(zhì)規(guī)律等。 從這個(gè)意義上說，空氣動(dòng)力學(xué)可有兩種分類法：從這個(gè)意義上說，空氣動(dòng)力學(xué)可有兩種分類法： 根據(jù)流體運(yùn)動(dòng)的速度范圍或飛行器飛行速度分類根據(jù)流體運(yùn)動(dòng)的速度范圍或飛行器飛行速度分類 根據(jù)流動(dòng)中是否必須考慮氣體介質(zhì)的粘性分類根據(jù)流動(dòng)中是否必須考慮氣體介質(zhì)的粘性分類 400

3、km/h 主要用到得研究方法主要用到得研究方法 空氣動(dòng)力學(xué)的研究，分理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面。理論空氣動(dòng)力學(xué)的研究，分理論和實(shí)驗(yàn)兩個(gè)方面。理論 和實(shí)驗(yàn)研究?jī)烧弑舜嗣芮薪Y(jié)合，相輔相成。和實(shí)驗(yàn)研究?jī)烧弑舜嗣芮薪Y(jié)合，相輔相成。 理論研究所依據(jù)的一般原理有：運(yùn)動(dòng)學(xué)方面，遵循理論研究所依據(jù)的一般原理有：運(yùn)動(dòng)學(xué)方面，遵循 質(zhì)量守恒定律；動(dòng)力學(xué)方面，遵循牛頓第二定律；能量質(zhì)量守恒定律；動(dòng)力學(xué)方面，遵循牛頓第二定律；能量 轉(zhuǎn)換和傳遞方面，遵循能量守恒定律；熱力學(xué)方面，遵轉(zhuǎn)換和傳遞方面，遵循能量守恒定律；熱力學(xué)方面，遵 循熱力學(xué)第一和第二定律；介質(zhì)屬性方面，遵循相應(yīng)的循熱力學(xué)第一和第二定律；介質(zhì)屬性方面，遵循相應(yīng)的

4、氣體狀態(tài)方程和粘性、導(dǎo)熱性的變化規(guī)律等等。氣體狀態(tài)方程和粘性、導(dǎo)熱性的變化規(guī)律等等。 主要試驗(yàn)方法：風(fēng)洞試驗(yàn)主要試驗(yàn)方法：風(fēng)洞試驗(yàn) 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)指在風(fēng)洞中安置飛行器或其他物體模型，風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)指在風(fēng)洞中安置飛行器或其他物體模型， 研究氣體流動(dòng)及其與模型的相互作用，以了解實(shí)際飛行研究氣體流動(dòng)及其與模型的相互作用，以了解實(shí)際飛行 器或其他物體的空氣動(dòng)力學(xué)特性的一種空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)方器或其他物體的空氣動(dòng)力學(xué)特性的一種空氣動(dòng)力實(shí)驗(yàn)方 法。法。 世界上公認(rèn)的第一個(gè)風(fēng)洞是英國(guó)人韋納姆于世界上公認(rèn)的第一個(gè)風(fēng)洞是英國(guó)人韋納姆于18691871 年建成，并測(cè)量了物體與空氣相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力。它是年建成，并測(cè)量了物體與空氣

5、相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力。它是 一個(gè)兩端開口的木箱，截面一個(gè)兩端開口的木箱，截面45.7厘米厘米45.7厘米，長(zhǎng)厘米，長(zhǎng)3.05米。米。 美國(guó)萊特兄弟在他們成功地進(jìn)行世界上第一次動(dòng)力飛行美國(guó)萊特兄弟在他們成功地進(jìn)行世界上第一次動(dòng)力飛行 之前，于之前，于1900年建造了一個(gè)風(fēng)洞，截面年建造了一個(gè)風(fēng)洞，截面40.6厘米厘米40.6厘米，厘米， 長(zhǎng)長(zhǎng)1.8米，氣流速度米，氣流速度4056.3千米千米/小時(shí)。小時(shí)。1901年萊特兄弟又年萊特兄弟又 建造了風(fēng)速建造了風(fēng)速12米米/秒的風(fēng)洞，為他們的飛機(jī)進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè)秒的風(fēng)洞，為他們的飛機(jī)進(jìn)行有關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè) 試。試。 最大的低速風(fēng)洞位于美國(guó)國(guó)家航空航天局艾姆斯

6、中心最大的低速風(fēng)洞位于美國(guó)國(guó)家航空航天局艾姆斯中心 能比較準(zhǔn)確地控制實(shí)驗(yàn)條件，如氣流的速度、壓力、溫度等；能比較準(zhǔn)確地控制實(shí)驗(yàn)條件，如氣流的速度、壓力、溫度等； 實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)在室內(nèi)進(jìn)行,受氣候條件和時(shí)間的影響小受氣候條件和時(shí)間的影響小,模型和測(cè)試儀模型和測(cè)試儀 器的安裝、操作、使用比較方便；器的安裝、操作、使用比較方便； 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容多種多樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度較高；實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容多種多樣，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精確度較高； 實(shí)驗(yàn)比較安全，而且效率高、成本低。實(shí)驗(yàn)比較安全，而且效率高、成本低。 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 我國(guó)已經(jīng)擁有低速、高速、超高速以及激波、電弧等風(fēng)洞我國(guó)已經(jīng)擁有低速、高速、超高速以及激波、電弧等風(fēng)洞 1、中國(guó)空氣動(dòng)力發(fā)展與研究中心、中國(guó)空氣動(dòng)力發(fā)展與研究中心 2、西南交