无人机空气动力学基础知识点三：激波、波阻和膨胀波知识点三：激波、波阻和膨胀波.ppt

无人机空气动力学基础 无人机空气动力学基础 模块二 空气动力学 无人机应用技术教研室 王朋飞 2.5 高速空气动力特性 1 空气的可压缩性和飞行马赫数 2 气流流动的加速、减速特性 3 激波、波阻和膨胀波 4 临界马赫数和临界速度 5 气动力系数随马赫数的变化 6 高速飞机气动外形的特点 7 空气动力加热 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 1）激波和波阻 飞机静止时，飞机发出的小扰动会以扰动源为中心，以同心圆形的波面向四周传播。 飞机以小于音速的速度向前飞行时，扰动在飞机前进的方向分布较密，反方方向分布较疏。 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 1）激波和波阻 飞机速度为音速时，飞机和扰动波同时达到前方。 飞机速度大于音速时，飞机领先扰动波跑到了前面。 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 1）激波和波阻 马赫锥：当飞机速度等于或大于音速时，通过飞机机头做各扰动波波面的切线，切线形成的圆锥体。 激波：气流以超音速流过带有内折角物体表面时，受到强烈压缩而形成的强扰动波。 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 1）激波和波阻 激波特点： 1.速度下降，温度、压力、和密度上升。 2.激波的强度越大，传播的速度越快。 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 1）激波和波阻 激波角：激波与气流方向之间的夹角 。 激波分类：正激波、斜激波。 因正激波波面正对着气流，所以正激波波阻大于斜激波。 超音速气流通过正激波后，转化为亚音速气流；通过斜激波后，可能减速为亚音速气流，也可能仍为超音速气流。 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 1）激波和波阻 激波形状影响因素： 飞行马赫数和飞机的外形 。 2.5 高速空气动力特性 3.激波、波阻和膨胀波 2）膨胀波 膨胀波：由于物面外折角对超音速气流的扰动，引起气流膨胀加速的扇形波。 结论：超音速气流是通过激波压缩减速，通过膨胀波膨胀加速。 * 无人机空气动力学基础 *