空气动力学Chapter1课件.ppt

航空器飞行时所受的力： 　升力 L 　阻力 D 　重力 W 　推力 T 　惯性力 I 1.3　飞机的一般介绍 1.3.1　飞机的主要组成部分及其功用 飞机的结构形式不断改进，类型不断增多 除少数特殊的飞机以外，大多数飞机由五个主要部分组成： 机身、机翼、尾翼、起落装置、动力装置 飞机的主要组成部分 机翼的组成部分 Boeing767起飞时的襟翼、高低速副翼 Boeing767巡航时的襟翼、高速副翼 Boeing767巡航时的高速副翼 F15的襟翼、副翼和尾翼 机翼 主要功用：产生升力，支持飞机飞行 机翼的数量：单翼机、双翼机、多翼机 机翼的安装：机身的上部、中部或下部 –上单翼、中单翼、下单翼 上单翼（歼轰七FBC-1） 中单翼（歼八II） 下单翼（幻影2000） 作业 １　说明机翼产生升力的原理 ２　以速度V飞行的飞机的喷气发动机的推力为T。空气通过发动机时加入能量，加速后向后以Vj的速度喷出。设单位时间通过发动机的空气质量为m,写出推力的表达式。 3 简单说明下列各项 静的升力　阻力　迎角　升阻比　STOL机 第一章　航空器 1.1　升力的产生原理 航空器(aircraft)：人制造的在大气中的飞行物 　航空器浮于空气需要静的浮力或动的升力 　轻航空器（Liter-than-air Craft)： 　　利用浮力(buoyancy) 　重航空器(Heavier-than-air Craft)： 　　利用升力(lift)　 升力与浮力 共同点：作用于物体表面压力的合力 不同点：浮力源于流体的静压。 　 升力源于流体的流动产生的升力。 浮力：气囊中充入氢气、氦气等比空气比重轻的气体。根据阿基米德定律，静止的流体中的物体受到的浮力等于其排开的流体的重量。当浮力大于重力时，物体就会浮起来。 阿基米德(Archimedes，约公元前287-212) 升力：流体流过物体时产生 　物体在流体中运动，或流体流过物体周围时，由于物体的形状，或物体相对于流动的方向而产生的力 升力的方向 　浮力：与重力相反的方向 　升力：与流动方向（或物体运动方 　　　　　　向）垂直 　流场中的物体附近，流体流动的速度发生变化 　物体表面不同位置的流速不同，形成速度分布 　 流场中的压力与速度密切相关： 　　速度大－压强小 　　速度小－压强大 速度分布－压强分布 升力－物体的上下表面的压强分布不同而产生的升力 机翼（Wing, Airfoil）：最有效地产生升力的物体 翼型(wing section, profile)：机翼的横截面形状 翼型通常是上表面较大弯曲 下表面较小弯曲或平直 上表面的弯曲大于下表面的弯曲 上表面的流速大于下表面的流速 上表面的压强小于下表面的压强 产生升力 压力计：上下表面开一系列小孔，并用橡皮管同对应玻璃管相通。压力计两端的玻璃管与大气相通，管内液柱高度0-0线表示大气压水平。与翼面某孔相通的玻璃管柱低于0-0线表明该孔处的压力高于大气压力，反之则表明该孔处的压力低于大气压力。 基准压力：来流的压力 正压：比基准压力高的压力 负压（吸力）：比基准压力低的压力 矢量：表示吸力和正压。长度表示大小。方向与翼面垂直，向内表示正压，向外表示负压。 翼弦：翼型的基准线 迎角：翼弦与流动方向的夹角 (a)迎角０度的机翼： 　　阻力主要是粘性摩擦产生的阻力 (c)迎角＞０度的平板（风筝） 　　下面的气流被阻挡，呈正压 　　上面的气流在前缘产生分离，不产生大的负压 　　比机翼产生的升力小 (b)迎角＞０度的机翼：上面不像平板那样容易分离． 　　 失速：迎角过大，产生分离，升力下降 由于翼型是流线型，迎角在适当的范围内，阻力也很小 机翼的作用：尽可能大的升力，尽可能小的阻力 机翼的性能指标之一：升阻比(lift/drag ratio) 　　　　　　　　　　=升力／阻力 直升机：旋翼在空气中旋转，产生垂直于旋翼的升力。 螺旋桨叶素产生推力的机理 　飞行速度V 　螺旋桨角速度ω 　从浆轴的半径r 　叶素的气流速度为 从相对速度的角度考虑：飞机以速度v向前飞，相当于飞机静止时空气以速度v向后流动；叶素以速度u逆时针旋转，相当于空气以速度u顺时针流过叶素。 1.2　航空器的分类 　航空器分为轻航空器、重航空器 　轻航空器按有无推进装置区分 　　无动力装置－气球(balloon) 　　有动力装置－飞艇(airship) 重航空器分为固定翼(fixed wing)和旋转翼(rotating wing)两大类。 固定翼机中 　无动力装置－滑翔机(glider) 　有动力装置－飞机(ai