第二章1流体流动的基本概念.ppt

2.1.2 连续性假设 连续性假设是在进行空气动力削研究时，将大量的、单个分子组成的大气看成是连续的介质。 所谓连续介质就是组成介质的物质连成一片，内部没有任何间隙。 对大气采用连续性假设的理由：与所研究的对象—飞机相比，空气分子的平均自由行程要比飞机的尺寸小得多。空气流过飞机表面时，与飞机之间产生的相互作用不是单个分子所为，而是无数分子共同作用的结果。 弦长：弦线的长度叫几何弦长，简称弦长。 弦线（翼弦）：连接机翼前缘和机翼后缘的线。 (翼型最前端的一点叫机翼前缘，最后端的一点叫机翼后缘) 厚度：翼弦垂直线与翼型上下翼面的交点之间距离称为翼型的厚度。 相对厚度：最大厚度与弦长的比值。 最大厚度位置：用最大厚度距前缘的距离和弦长之比来表示。 中弧线：垂直弦线的直径在上下翼面所截线段中点的连线。 最大弯度：中弧线到弦线之间的最大距离。 相对弯度：最大弯度与弦线之比。 最大弯度位置：用最大弯度距前缘的距离和弦长之比来表示。 翼型可以用弯度特征、厚度特征、前缘半径和后缘角等参数来描述，改变这些参数可以得到不同的翼型。 如P22图2—8 低亚音速飞机机翼采用前缘圆、后缘尖，具有一定弯度的不对称的双凸形翼型； 对称翼型的弯度为零，一般用于尾翼； 随着飞机速度的提高，翼型的相对厚度逐渐减小，最大厚度的位置逐渐向后移。 平均空气动力弦长：与实际机翼面积相等，气动力矩特性相同的当量矩形机翼的弦长，用bA表示，它是计算空气动力中心（焦点）位置、纵向力矩系数等常用的一种基准弦长。 翼型 虽然飞机所用翼型的外型千差万别，但根据外型的特点一般可分为六种。 1、平凸型 2、对称型 3、凹凸型 4、双凸型 5、S型 6、特种型 平凸翼型 它的下弧线是一条直线，中弧线的弯度要比双凸型大。最大升阻比也比双凸型大。 对称翼型 它的中弧线是一根与翼型弦线重合的直线。机翼上下弧是对称的。这种翼型的阻力系数比较小，但升阻比也较小。 凹凸翼型 它的下弧线向内凹入所以中弧线的弯度比平凸型要大，阻力也比较大。但能产生较大的升力，升阻比也较大。 S型翼型 它的中弧线像是横放的S型。S型机翼本身的力矩特性是安定的。 双凸翼型 它的上下弧线都是外凸的，但上弧线弯度要比下弧线大，所以中弧线是向上凸的。这种翼型的阻力要比对称型大，但可获得较大的升阻比。 特种翼型 特种翼型是为了满足某种性能指标或要求而设计的非同寻常的翼型。 飞机的平面形状和参数 从飞机顶上向下看去，机翼在平面上的投影形状，叫机翼平面形状。 表示机翼平面形状的参数有：机翼面积、梢根比（又称梯形比）、翼展展长、展弦比、后掠角、平均空气动力弦力。 机翼与翼型的几何参数 机翼平面几何参数: 翼展长 b 表征机翼左右翼稍之间最大的横向距离 机翼面积 S 翼根弦长 机翼在水平面内的投影面积。 翼稍弦长 展弦比 机翼展长与平均几何弦长之比 稍根比 机翼稍弦长与翼根弦长之比 注当机翼形状不是矩形，则弦长应取平均几何弦长,b平均 现代民用运输机一般采用大展弦比机翼，λ=7~8，随着飞行速度的提高，展弦比将逐渐减小。 后掠角：沿机翼展向等百分比弦线点连线与垂直机身中心线的直线之间的夹角，用x表示，如图2-10。 前缘后掠角:机翼前缘同垂直于翼根对称平面的直线之间的夹角 注：飞机说明书中给出的常有机翼前缘后掠角，用x0表示。机翼1/4弦线点连线后掠角，用X1/4表示。现代民用运输机机翼的后掠角X1/4大约在30°左右。 后掠机翼 前掠机翼 高速飞机机翼平面形状特点: 后掠翼 三角翼 小展弦比梯形翼 变后掠翼 * * 第2章 空气动力学 2.1.1 相对运动原理 作用在飞机上的空气动力取决于飞机和空气之间的相对运动情况，而与观察、研究时所选择的参考坐标无关。举例飞机的相对飞行情况。 空气相对飞机的运动称为相对气流，相对气流的方向与飞机的运动方向相反。只要相对气流速度相同，产生的空气动力也就相等。 而风洞实验就是利用的这个原理。 §2.1 流体流动的基本概念 nf3低速风洞试验段 nf6高速翼型风洞 对试验模型的要求 －－ 几何相似； 动力相似，即模型实验的雷诺数要与飞机飞行的雷诺数相等。雷诺数 相对运动原理：飞机模型不动；空气流动。 低速风洞与模型实验要求 气动特性（载荷）风洞试验（续） 闭合式巡回风洞 气动特性（载荷）风洞试验（续） 开放式巡回风洞 气动特性（载荷）风洞试验（续） 气动特性（载荷）风洞试验（续） 中国民航飞行学院闭合式巡回风洞轮廓图 飞机气动特性风洞试验实例 飞机模型在风洞的安装照片 MT8901杆式六分量应变天平 飞机气动特性风洞试验实例（续） 升力、阻力及仰俯力矩特性测试 三角翼在迎角（ ）下的流场照片（丝线法） 飞机气动特性风洞试验实例（续） 流场（丝线法）测试结果 2.1.3 流场