第三講1空氣動力學基礎.

1、第三講低速空氣動力學基礎at三講M 4 <at三講M 4 <本講主要內(nèi)容31低速空氣動力學32升力3.3阻力 34增升裝置的增升原理3.1空氣流動的描述空氣動力是空氣相對于飛機運動時產(chǎn)生的，要學習 和研究飛機的升力和阻力，首先耍研究空氣流動的基 本昨.at三講M 4 <3.1.1流體模型化 理想流體，不考慮流體粘性的彩響. 不可壓流體，不考慮流體密度的變化，Ma<0.4. 絕熱流體，不考慮流體溫度的變化，Ma<0.4.第三講M # X第三講M # X3.1.2相對氣流自然風方向第三講M # X飛機的相對氣流方向與飛行速度方向相反只要相對氣流速度相同，飛機產(chǎn)生的空氣

2、動力就相同.第三講M # X第三講M # X0£耐Wind第三講M # X第三講M # X對相對氣流的現(xiàn)實應用直流式風洞回流式風洞第三講M 11 X風洞實驗段及實驗模型風洞的其它功用3.1.3迎角迎角就是相對氣流方向與翼弦之間的夾角相對氣流方向就是飛機速度的反方向相對氣流方向是判斷迎角大小的依據(jù)平飛中，可以通過機頭高低判斷迎角大小.而其他飛 行狀態(tài)中，則不可以采用這種判斷方式.5 degree angleof attackRelative Wind 10 degree angle of attack30 degree angle of attack、Relative Wind *Re

3、lative Wind45 degree angle of attack水平飛行.上升、下降時的迎角上升鋼三講M 14 K迎角探測裝置鋼三講M 15 M3.1.4流線和流線譜空氣流動的情形一般用流線、流管和流線譜來描述。流線：流場中一條空間曲線，在該曲線上流體微團的 速度與曲線在該點的切線重合.對于定常流，流線是 流體微團流動的路線.Stagrwbon Point鋼三講M 16<流管：由許多流線所圍成的管狀曲面.Incroasod local wolocityDecreased local etoclty流線和流線譜流線譜是所有流線的集合.第三講M 18 M流線和流線譜的實例流線的特點該

4、曲線上每一點的流體微團速度與曲線在該點的切線 重合.流線每點上的流體微團只有一個運動方向."流線不可能相交，不可能分叉。流線譜的特點流線譜的形狀與流動速度無關.»物體形狀不同，空氣流過物體的流線譜不同.»物體與相對氣流的相對位置（迎角）不同，空氣流 過物體的流線譜不同.”氣流受阻，流管擴張變粗，氣流流過物體外凸處或 受擠壓，流管收縮變細.A氣流流過物體時，在物體的后部都要形成渦流區(qū).3.1.5連續(xù)性定理流體流過流管時，在同一時間流過流管任意截面的 流體質(zhì)量相等.質(zhì)量守恒定律是連續(xù)性定理的基礎.第三講M 22M連續(xù)性定理單位時間內(nèi)流過截面1的流體體積為兒 A單位時間

5、內(nèi)流過截面1的流體質(zhì)量為“兒 A同理，單位時間內(nèi)流過截面2的流體質(zhì)量為P2-v2-A2 則根據(jù)質(zhì)量守恒定律可得：P Vj y4j = P2 v2 A 即 vi A - V2 A - C常數(shù)空氣流過一流管時，流速大小與截面積成反比.河水在河道窄的地方流日常的生活中的連續(xù)性定理得快，河道寬的地方流 得慢山谷里的風通常比平原大3.1.6伯努利定理同一流管的任意截面上，流體的靜壓與動壓之和保 持不變能量守恆定律是伯勢力定理的基期.切面I切呦1【伯努利定理空氣能量主要有四種：動能、壓力能、熱能、重力勢能.彳氐速流動，熱能可忽略不計；空氣密度小，重力勢能可忽略不計.因此，沿流管任意截面能量守恒，即為：動能

6、+壓力能二常值.公式 表述為：寺刊2 + p =比上式中第一項稱為動壓，第二項稱為靜壓，第三項稱為總壓.鋼三講# 26<伯努利定理ipv2動壓，單位體積空氣所具有的動能這是一種附加的壓一 力，是空氣在流動中受阻，流速降低時產(chǎn)生的壓力.P 靜壓，單位體積空氣所具有的壓力能.在靜止的空氣中, 靜壓等于當時當?shù)氐拇髿鈮篜 總壓（全壓），它是動壓和靜壓之和總壓可以理解為, °氣流速度減小到零之點的靜壓.氛三講M 27M深入理解動壓、靜壓和總壓同一流線:總壓保持不變。深入理解動壓、靜壓和總壓同一流管：截面積大，流速小，壓力大。截面積小，流速大，壓力小.第三講M 30頁第三講M 30頁第三

7、講M 30頁第三講M 30頁伯努利定理適用條件氣流足連續(xù)、穩(wěn)定的，即流動是定常的.流動的空氣與外界沒有能童交換，即空氣是絕熱的.空氣沒有粘性，即空氣為理想流體.空氣密度是不變，即空氣為不可壓流.在同一條流線或同一條流管上.第三講M 30頁3.1.7連續(xù)性定理和伯努利定理的應用用文邱利管測流量1冬=丁2（斤一引/0（1-電/出）第三講第32貢第三講第32貢空速管測飛行速度的原理第三講第32貢第三講第32貢TOTAL PRESSURE OPENNG l STATIC PRESSURE OPEMNG01嚴- P)第三講第32貢與動壓.靜壓相關的儀表空速表氛三講M 34M升降速度表DiaphragmC

8、alibrated Direct Static LeakPressure高度表AneroidWafersAltitudeIndication o Altime er Scale Setting Window 10.000 ft100 ft Pointer 叫wi.ocx)n PointerStobo RodlatchAltimeter SettingFlagA croBfthatched aroia appears on some altimeters when displaying an nltitudo tx4ow 10.000 leetMSL第三講第36頁本章主要內(nèi)容3.1空氣流動的描述

9、曾32升力33阻力34增升裝置的增升原理第三講第、7頁32升力Reduced升力的產(chǎn)生原理升力垂直于飛行速度方向，它將飛機支托在空中,克服飛機受到的重力彬響，使其自由翱翔.Lift拉力Pull重力Weight第三講*42<升力的產(chǎn)生原理第三講*42<升力的產(chǎn)生原理3.2.1升力的產(chǎn)生原理相同的時間，相同的起點和終點，小狗的速度和人 的速度哪一個更快？Distance Covcfcd by Master鋼三講«4I M前方來流被機翼分為 了兩部分，一部分從 上表面流過，一部分 從下表面流過。由連續(xù)性定理或小狗 與人速度對比分析可 知，流過機翼上表面 的氣流，比流過下表 面的

10、氣流的速度更快.升力的產(chǎn)生原理M > v2 Py<P2第三講*42<升力的產(chǎn)生原理上下表面出現(xiàn)的壓力差，在垂直于(遠前方)相對氣 流方向島分量，就是升力.機翼升力的著力點，稱為壓力中心(Center of Pressure)CP3.2.2翼型的壓力分布矢量表示法當機翼表面壓徑低于大氣壓，稱為吸力.當機翼表面壓強高于大牝壓，稱為壓力.用矢量來表示壓力或吸力，矢量線段長度為力的大小，方向為 力的方向.駐點和最低壓力點A點，稱為駐點，是正壓最大的點，位于機翼前緣附近，該處氣流 流速為零.鋼三講第46頁鋼三講第46頁BA,稱為最低壓力點，是機翼上表而負壓歎大的點.鋼三講第46頁鋼三講M45M坐標表示法從右圖可以看出，機翼升力的產(chǎn) 生主要是靠機翼上表面吸力的作用, 尤其是上表面的前段，而不是主要 靠下表面正壓的作用.鋼三講第46頁鋼三講第46頁323