飞机空气动力学 课件全套 陈大达 第1--16章 空气动力学概述---飞机的平衡、稳定与操纵.pptx

飞机空气动力学 课件全套 陈大达 第1--16章 空气动力学概述---飞机的平衡、稳定与操纵.pptx

  1. 1、本文档共952页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多

《飞机空气动力学》第一章:空气动力学概述

目录1.2空气动力学的应用领域1.3研究空气动力学问题的方法1.1空气动力学的定义1.4气体性质与速度的描述1.6气体流动为难题1.7迹线、烟线与流线1.5气体的特性

1.1空气动力学的定义

根据作用的物体来分类,力学可分为固体力学与流体力学两大类。其中,根据固体受到作用力时是否变形,固体力学可分为刚体力学与材料力学两种类型。而根据流体的可压缩性,也就是流体流动时的密度变化是否可以忽略不计,流体力学分为可压缩流体力学与不可压缩流体力学两种类型。一般而言,研究者高速气体,也就是流速高于0.3马赫(Ma)气体的流动归于可压缩流体力学问题范畴;而将液体和低速气体,也就是液体与流速低于0.3马赫(Ma)气体的流动归于不可压缩流体力学问题范畴,图1-1 力学的分类1.1 空气动力学的定义

1.2空气动力学的应用领域

空气动力学是航空航天最重要的科学技术基础之一,它与飞机的产生和发展息息相关,涉及飞机的飞行性能、稳定性和操纵性等问题。随着科技的进步,空气动力学的应用越来越广,除了传统的航空航天工业,还涉及汽车制造以及高速列车设计。另外,空气动力学与工程热力学的相互融合可以应用于冷冻空调与机械散热等方面。机械工业中的润滑、冷却以及气压传动与控制问题的解决,也必须应用空气动力学的理论。在冶金工业中,还会遇到像气体在炉内的流动、通风与冷却等空气动力学问题;风力发电的绿能技术研发与气候的预测和天灾的防护也需要空气动力学。图1-2 空气力学的应用领域1.2 空气动力学的应用领域

1.3研究空气动力学问题的方法

理论解析法理论解析法是以基本概念、定律和数学工具来计算简单气体流动问题的方法。优点是计算的结果方便分析隐含的物理观念与影响变量的函数关系,但缺点是对于复杂或不规则外形的气体流动问题,无法严密求解,需要通过必要的实验研究加以验证或修正实验观测法是通过实验观察或测量气体的流动性质与运动速度的变化,以了解气体流动特性的办法。在航空航天研究领域中主要利用风洞或水洞进行模型或原型实验。它的优点是能够提供大量的实验资料,使得研究者能从中发现与分析流动中的(新)现象或者(新)原理。它的缺点是成本过高,因为实验观测法研究空气动力学问题往往消耗大量的人力、物力、财力与时间数值计算法数值计算法是利用计算机的快速运算与储存能力强大的特性,结合计算流体力学的数值方法求解空气流动问题。随着计算机运算能力的日渐强大,其被广泛地用于解决复杂的空气流动问题。优点是费用少且计算能力强大,模拟结果也与现实误差较少。缺点是计算结果为数值数据,不能全面反映物理现象1.3 研究空气动力学问题的方法0102实验观测法02

04综合分析这里将3种空气动力学问题研究方法的特性归纳如表1-1所示特性方法理论解析法实验观测法数值计算法研究方式手工计算实际观察或测量计算机计算主要优点(1)有明确方程式;(2)计算容易;(3)物理观念与影响变量的函数关系清楚,可用于协助解释物理现象(1)眼见为凭,具说服力(2)不需要代入假设;(3)可以探讨真实现象(1)可以计算复杂问题;(2)不需要使用太多假设(3)计算机模拟所得的结果与真实现象之间的误差较少主要缺点(1)只能求解简单问题;(2)过多假设容易产生严重的误差,使得解析的结果可能会和真实现象不同(1)需要实验设备;(2)必须校正实验精度;(3)成本过高(1)需要计算机;(2)必须校正模拟误差;(3)不易掌握物理现象表1-1空气动力学问题研究方法的优缺点比较表1.3 研究空气动力学问题的方法

1.3 研究空气动力学问题的方法从表1-1中可知,理论解析法、实验观测法与数值计算法研究各有优缺点。理论解析法与数值计算法的结果必须和实验结果做对比,得以确认理论的可用性与精确度,并促使研究理论进一步发展。反过来,实验观测法也需要理论来指导,否则容易失去研究的方向而陷入盲目的状态。总之,理论解析法、实验观测法以及数值计算法这3种方法对空气动力学问题的研究都非常重要,各有利弊,彼此间相辅相成,在不同的研究阶段需要不同的研究方法。就飞行器的研发过程而言,在初步设计阶段,使用理论解析法进行分析和计算可以完成快速选型的工作;在精细设计阶段,数值计算和风洞实验是主要的研究手段;在飞行器定型后,飞行实验成为研究的主力

1.4气体性质与速度的描述

空气动力学主要研究气体在静止或流动时的性质与速度的变化,以及气体流动对物体造成的影响。一般而言,在研究空气动力学问题时,主要是探讨气体的压力、密度、温度、速度与黏性等1.压 力(1)定义压力(Pressure)指物体在单位面积上所承受正向力的大小,用符号P表示如图1-3所示,物体所承受的压力是单位面积所

文档评论(0)

lai + 关注
实名认证
内容提供者

精品资料

版权声明书
用户编号:7040145050000060

1亿VIP精品文档

相关文档