空气动力学教学大纲.docx

空气动力学 一、课程说明 课程编号： 420202Z10 课程名称（中 /英文） ：空气动力学／ Aerodynamics 课程类别：专业教育课程（专业基础课程） 学时/学分： 64/4 先修课程：高等数学、理论力学、线性代数 、机械原理 适用专业： 航空航天工程 教材、教学参考书： 《空气动力学》第一版，钱翼稷编著。北京航空航天大 学出版社， 2004.9 二、课程设置的目的意义 本课程是航空航天专业教学计划中的一门专业理论基础课， 也是飞行器设计 与制造方向学生的必修课。 本课程设置的目的和意义是使学生通过本课程的学习 获得流体力学基本知识和流体力学的基本原理； 掌握空气动力学基本理论， 以及 空气动力学研究所必须的基本数学方法和分析手段； 空气动力学的应用部分对工 程问题进行简化处理的经验， 使得学生能掌握空气动力学实验的基本原理、 基本 技能； 初步具备对自然现象的观察结果进行理论分析的能力和解决空气动力学实 践问题的能力。 三、课程的基本要求 本课程分为：空气动力学基础和飞行器空气动力学。 空气动力学基础主要讲授： 流体力学和空气动力学的基础理论和方法。 主要 内容包括：流体与空气的物理性质、流体静力学、流体运动学与动力学基础、低 速平面位流与奇点叠加原理、 粘性流体动力学基础、 边界层理论及其近似、 高速 可压流动等的基本原理。这些是空气动力学应用部分的基础。 飞行器空气动力学主要讲授：翼型、机翼在低、亚音速、跨音速和超音速绕 流时的空气动力特性的分析和计算方法以及所需的基本理论。 介绍飞行器空气动 力学中的最主要的理论， 阐述飞行器中各主要相关参数对飞行器气动特性的影响， 并对目前广泛使用的一些空气动力数值解法作简单的介绍。 通过本课程的学习是使学生流体力学和空气动力学的基本理论、 基本知识和 基本实验技能， 建立一些基本的流动概念， 并具有一定的简单外形空气动力载荷 计算能力。 本课程不仅为学生学习飞行器总体设计和飞行力学等相关专业课程起 到承前启后的作用， 为今后飞行器设计和空气动力学研究工作起到培养基本概念 和开发创新能力的作用。 第 1 页/ 共 3 页 四、教学内容、重点难点及教学设计 章节 第 1 章 教学内容 流体属性与 流体静力学 总 学时分配 学 讲 研 实 时 课 讨 践 4 3 1 流体运动学 第 2 章 和动力学基 8 7 1 础 第 3 章 低速平面位 流 6 5 1 第 4 章 边界层流动 6 5 1 第 5 章 低速翼型 6 5 1 第 6 章 第 7 章 第 8 章 第 9 章 低速翼型及 其气动特性 高速可压流 动基础 亚，跨声速 流中的翼型 与 机翼 超声速翼型 的气动特性 8 7 1 8 7 1 4 3 1 2 2 教学重点 流体平衡微 分方程 质量方程， 欧拉运动方 程，微团运 动分析 拉普拉斯方 程，库塔－ 儒科夫斯基 定理，直匀 流与偶极子 和 点 我 的 叠加 边 界 层 概 念，边界层 微分方程， 卡门动量积 分关系解 翼型的气动 特性，薄翼 型理论 直机翼，涡 格 法 ， 三 角翼 热力学基础 知识，高速 一 维 定 常 流，激波 亚声速翼型 与机翼的气 动 特 性 , 跨 声速翼型与 机翼的气动 特性 线化理论， 布泽曼理论 教学难点 流体平衡微 分方程 欧拉法的 加速度表达 式，积分形 式的质量方 程和欧拉运 动方程 拉普拉斯方 程，库塔－ 儒科夫斯基 定理，直匀 流与偶极子 和 点 我 的 叠加 边界层微分 方程，平板 边界层的解 翼 型 的 气 动 特性， 薄翼型 理论， 实用薄 翼 型 的 气 动 特性公式 直机翼，涡 格 法 ， 三 角翼 高速一维定 常流，膨胀 波，激波 亚声速翼型 与机翼的气 动 特 性 , 跨 声速翼型与 机翼的气动