飞机空气动力学复习

空气动力学基础知识飞机的飞行原理第一章空气动力学基础知识一、空气的物理参数二、空气的物理性质三、大气分层四、国际标准大气五、气流特性空气是飞机的飞行介质。

随着高度的增加，空气的密度、温度、压力、音速和空气的物理参数和性质也随着变化，影响着飞机飞行中的空气动力性能、发动机的工作状态、飞机的机体结构连接间隙的变化和飞机的座舱环境的控制等。

基于上述原因，在讨论飞机的飞行原理之前，首先要对空气的物理参数和基本性质、大气的分层和国际标准大气、气流特性及气流流动的基本规律、附面层等有所了解，作为了解和掌握飞机飞行原理的基础。

一、空气的物理参数空气的密度、温度和压力是确定空气状态的三个主要参数，飞机空气动力的大小和飞机飞行性能的好坏，都与这三个参数有关。

1、空气的密度空气的密度是指单位体积内空气的质量，取决于空气分子数的多少。

即：ρ＝m/V公式中：ρ为空气的密度，单位是“千克/米3”；m为空气的质量，单位是“千克”；V为空气的体积，单位是“米3”。

空气的密度大，说明单位体积内空气的分子数多，我们称为空气稠密；空气的密度小，说明单位体积内空气的分子数少，我们称为空气稀薄。

大气的密度随高度的增加而减小。

2、空气的温度空气的温度是指空气的冷热程度。

空气温度的高低表明空气分子作不规则热运动平均速度的大小。

空气温度的高低可以用温度表（计）来测量。

空气的温度一般用“t”来表示。

我国和世界上大多数国家通常采用的是摄氏温度，单位用摄氏度（℃）表示。

西方的一些国家和地区采用的是华氏温度，单位用华氏度（℉）表示。

摄氏温度（℃）和华氏温度（℉）可以用下式进行换算：℉＝9/5℃十32℃＝(℉—32)5/9例如：0℃为32℉；15℃为59℉。

工程计算中经常采用“绝对温度”的概念，用“T”表示，单位用开氏度（oK）表示。

当空气分子停止不规则的热运动时，即分子的运动速度为零时，我们把这时的温度作为绝对温度的零度。

绝对温度（T）与摄氏温度（t）之间的关系可以用下列公式进行换算：T＝t＋273绝对温度的0oK等于摄氏温度－273℃3、空气的压力空气的压力（也称气压）是指空气的压强，即单位面积上所承受空气垂直方向的作用力。

】《空气动力学与飞行力学》复习题一、选择题1．连续介质假设意味着。

(A) 流体分子互相紧连 (B) 流体的物理量是连续函数(C) 流体分子间有间隙 (D) 流体不可压缩2．温度升高时，空气的粘度。

(A) 变小（B）变大 (C) 不变3．水的体积弹性模量空气的体积弹性模量。

（(A) < （B）近似等于 (C) >8．的流体称为理想流体。

(A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变9．的流体称为不可压缩流体。

(A) 速度很小（B）速度很大 (C) 忽略粘性力（D）密度不变10．静止流体的点压强值与无关。

(A) 位置（B）方向 (C) 流体种类（D）重力加速度11．油的密度为800kg/m3，油处于静止状态，油面与大气接触，则油面下处的表压强为kPa。

—(A) （B） (C) （D）12．在定常管流中，如果两个截面的直径比为d1/d2= 3，则这两个截面上的速度之比V1/ V2 = 。

(A) 3 （B）1/3 (C) 9 （D）1/913．流量为Q，速度为V的射流冲击一块与流向垂直的平板，则平板受到的冲击力为。

(A) QV （B）QV2(C) ρQV （D）ρQV214．圆管流动中，层流的临界雷诺数等于。

(A) 2320 （B）400 (C) 1200 （D）5000015．超音速气流在收缩管道中作运动。

>(A) 加速（B）减速 (C) 等速16．速度势只存在于(A) 不可压缩流体的流动中（B）可压缩流体的定常流动中(C) 无旋流动中（D）二维流动中17．流函数存在于(B) 不可压缩流体的平面流动中（B）可压缩流体的平面流动中(C) 不可压缩流体的轴对称流动中（D）任意二维流动中18．水的粘性随温度升高而，A . 增大； B. 减小； C. 不变。

19．气体的粘性随温度的升高而A. 增大；Ｂ. 减小；Ｃ. 不变。

20．理想流体的特征是Ａ. 粘度是常数；B. 不可压缩；C. 无粘性； D. 符合pV=RT。

空气动力学复习一、基本概念1 粘性施加于流体的应力和由此产生的变形速率以一定的关系联系起来的流体的一种宏观属性，表现为流体的内摩擦。

以气体为例，气体分子的速度是由平均速度和热运动速度两部分叠加而成，前者是气体团的宏观速度，后者决定气体的温度。

若相邻两部分气体团以不同的宏观速度运动，由于它们之间有许多分子相互交换，从而带来动量的交换，使气体团的速度有平均化的趋势，这便是气体粘性的由来。

2 压缩性流体的压缩性是流体质点在一定压力差或温度差的条件下，其体积或密度可以改变的性质。

其物理意义是：单位体积流体的体积对压强的变化率。

气体流速变化时，会引起气体的压强和密度发生变化。

在低速气流中，由于气流速度变化而引起的气体密度的相对变化量很小，可以把气体看作不可压缩流体来处理；高速气流压缩性的影响不能忽略，必须按可压流体来处理。

一般0.3Ma作为气体是否可压的分界点。

3 理想气体忽略气体分子的自身体积，将分子看成是有质量的几何点；假设分子间没有相互吸引和排斥，即不计分子势能，分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的，不造成动能损失。

这种气体称为理想气体。

严格遵从气体状态方程的气体，叫做理想气体(Ideal gas.有些书上，指严格符合气体三大定律的气体。

）从微观角度来看是指：气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计，不计分子势能的气体称为是理想气体。

4 焓热力学中表征物质系统能量的一个重要状态参量，焓的物理意义是体系中热学能（内能）再附加上PV（压能）这部分能量的一种能量。

5理想流体不可压缩、不计粘性（粘度为零）的流体。

欧拉在忽略粘性的假定下，建立了描述理想流体运动的基本方程。

理想流体和理想气体是两个不同的概念，前者指流体没有粘性，后者指气体状态参量满足气体状态方程的气体。

6 音速音速是介质中弱扰动的传播速度，其大小因媒质的性质和状态而异。

在流动的气体中，相对于气流而言，微弱扰动的传播速度也是声速。

空气动力学知识点空气动力学是研究空气在机体表面运动时产生的力学效应的学科。

空气动力学知识点涵盖了各种与空气流动有关的原理和现象，对于飞机、汽车、火箭等交通工具的设计和性能优化发挥着至关重要的作用。

下面将介绍一些关键的空气动力学知识点。

1. 升力和阻力在空气动力学中，升力和阻力是两个最基本的概念。

升力是指机翼等物体在飞行或运动时受到的垂直向上的力，使得物体能够获得提升力以保持飞行。

阻力则是运动物体在空气中受到的阻碍力，是飞机、汽车等移动物体必须克服的力量。

升力和阻力的大小和方向取决于空气流动的速度、密度、物体的形状等因素。

2. 卡门涡街卡门涡街是指当流体经过物体时，流体两侧产生的交错的涡流。

这些涡流会在物体后部形成一串被称为卡门涡街的旋涡，对物体的性能和稳定性产生重要影响。

减小或控制卡门涡街可以提高交通工具的效率和性能。

3. 翼型翼型是用于生产升力的构件，通常指飞机机翼的截面。

不同的翼型设计会影响飞机的飞行稳定性、速度、升力和阻力等性能。

常见的翼型包括对称翼型、半对称翼型和非对称翼型，每种翼型都有其独特的特点和应用场景。

4. 涡流涡流是液体或气体在流动中形成的旋涡状结构。

在空气动力学中，涡流是产生升力和阻力的重要因素，也是风洞模拟实验和流场仿真计算的关键对象。

通过研究和控制涡流的生成和演变，可以改善飞机、汽车等交通工具的性能。

5. 马赫数马赫数是描述物体相对于音速运动速度的无量纲指标。

当飞机等物体的速度达到音速时，其马赫数为1，称为音速。

超音速则指马赫数大于1的速度范围，而亚音速则指马赫数小于1的速度范围。

马赫数的变化会对空气动力学效应和物体性能产生显著影响。

以上是关于空气动力学的一些基本知识点，这些知识点涵盖了空气流动、升力产生、阻力控制等领域的重要内容。

深入理解和掌握空气动力学知识，对于设计和优化交通工具的性能至关重要。

希望以上内容能为您对空气动力学有更深入的了解提供帮助。

第一章一：绪论；1.1大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么？——风筝2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。

——95)32(⨯-T =T F C15.273+T =T C K6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο 二：1.1大气的重要物理参数1、海平面温度为15C ο时的大气压力为多少？——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。

3、下列不是影响空气粘性的因素是(A)A 、空气的流动位置B 、气流的流速C 、空气的粘性系数D 、与空气的接触面积4、假设其他条件不变，空气湿度大(B)A 、空气密度大，起飞滑跑距离长B 、空气密度小，起飞滑跑距离长C 、空气密度大，起飞滑跑距离短D 、空气密度小，起飞滑跑距离短 5、对于音速．如下说法正确的是: (C)A 、只要空气密度大，音速就大B 、只要空气压力大，音速就大C 、只要空气温度高．音速就大D 、只要空气密度小．音速就大6、大气相对湿度达到（100％）时的温度称为露点温度。

三：1.2 大气层的构造；1.3 国际标准大气1、大气层由内向外依次分为哪几层？——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。

2、对流层的高度．在地球中纬度地区约为(D)A 、8公里。

B 、16公里。

C 、10公里。

D 、11公里3、现代民航客机一般巡航的大气层是（对流层顶层和平流层底层）。

4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于（对流层）。

5、国际标准大气指定的依据是什么？——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。

6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)A 、P=1013 psi T=15℃ ρ=1、225kg ／m3B 、P=1013 hPA 、T=15℃ ρ=1、225 kg ／m3C、P=1013 psi T＝25℃ρ=1、225 kg／m3D、P=1013 hPA、T＝25℃ρ=0、6601 kg／m37. 马赫数-飞机飞行速度与当地音速之比。

飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1．何谓连续介质为什么要作这样的假设连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用——把空气压强（P）、密度（ρ）、温度（T）和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数，便于用数学工具研究流体力学问题。

2．何谓流场举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化；非定常流动——流体状态参数随时间变化；3．何谓流管、流谱、流线谱低速气流中，二维流谱有些什么特点流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线——某一瞬间，凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线，由这些流线所围成的管子。

二维流谱——1.在低速气流中，流谱形状由两个因素决定：物体剖面形状，物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小，流管细，气流受阻的地方流管变粗。

3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4．写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程，这两个方程有什么不同有什么联系连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。

在一维定常流动中，单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。

方程表达式：m=ρVA不可压流中，ρ≈常数，方程可变为：VA=C（常数）气流速度与流管切面积成反比例。

可压流中，ρ≠常数，方程可变为：m=ρVA图1-7一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5． 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式:常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压(P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中，同一流管的各个截面上，静压与动压之和（全压）都相等。

由此可知，在同一流管中，流速快的地方，压力（P ）小；流速慢的地方，压力（P ）大。

飞行原理空气动力学复习思考题第一章低速气流特性1．何谓连续介质？为什么要作这样的假设？连续介质——把空气看成是由空气微团组成的没有间隙的连续体。

作用——把空气压强（P）、密度（ρ）、温度（T）和速度(V)等状态参数看作是空间坐标及时间的连续函数，便于用数学工具研究流体力学问题。

2．何谓流场？举例说明定常流动与非定常流动有什么区别。

流场——流体所占居的空间。

定常流动——流体状态参数不随时间变化；非定常流动——流体状态参数随时间变化；3．何谓流管、流谱、流线谱？低速气流中，二维流谱有些什么特点？流线谱——由许多流线及涡流组成的反映流体流动全貌的图形。

流线——某一瞬间，凡处于该曲线上的流体微团的速度方向都与该曲线相应点的切线相重合。

流管——通过流场中任一闭合曲线上各点作流线，由这些流线所围成的管子。

二维流谱——1.在低速气流中，流谱形状由两个因素决定：物体剖面形状，物体在气流中的位置关系。

2.流线的间距小，流管细，气流受阻的地方流管变粗。

3.涡流大小决定于剖面形状和物体在气流中的关系位置。

4．写出不可压缩流体和可压缩流体一维定常流动的连续方程，这两个方程有什么不同？有什么联系？连续方程是质量守恒定律应用于运动流体所得到的数学关系式。

在一维定常流动中，单位时间内通过同一流管任一截面的流体质量都相同。

方程表达式：m=ρVA不可压流中，ρ≈常数，方程可变为：VA=C（常数）气流速度与流管切面积成反比例。

可压流中，ρ≠常数，方程可变为：m=ρVA图1-7 一翼剖面流谱适用于理想流体和粘性流体5． 说明气体伯努利方程的物理意义和使用条件。

方程表达式: 常量=++gh V P ρρ221高度变化不大时，可略去重力影响，上式变为：常量==+0221p V p ρ 即:静压+动压=全压 (P 0相当于V=0时的静压)方程物理意义:空气在低速一维定常流动中，同一流管的各个截面上，静压与动压之和（全压）都相等。

由此可知，在同一流管中，流速快的地方，压力（P ）小；流速慢的地方，压力（P ）大。

空气动力学考试试题及答案一、选择题1. 下列哪个公式描述了升力的计算方法？A. F=maB. F=mgC. F=ρv^2SCL/2D. F=ρgSCL/2答案：C2. 当飞机在飞行中受到升力作用，则下列哪个物理量为0？A. 飞机的重力B. 飞机的升力C. 飞机的推力D. 飞机的阻力答案：A3. 在低速条件下，升力系数CL的计算公式是？A. CL=2παB. CL=2πα/βC. CL=πα^2D. CL=α^2答案：C4. 空气动力学中，哪个公式表示了阻力的计算方法？A. F=maB. F=mgC. F=ρv^2CD/2D. F=ρgCD/2答案：C二、填空题1. 升力的计算公式是F=______。

答案：ρv^2SCL/22. 阻力的计算公式是F=______。

答案：ρv^2CD/2三、简答题说明升力和阻力对飞机飞行的重要性及影响。

答案：升力是飞机飞行中维持在空中的力量，能够使飞机克服重力向上飞行。

阻力则是飞机运动中的阻碍力量，会使飞机减速，影响飞行速度和效率。

升力和阻力是飞机空气动力学中两个重要的力量，对飞机飞行状态有着重要的影响。

四、计算题某架飞机在速度为200m/s时，其机翼参考面积为100平方米，升力系数为1.5，阻力系数为0.01，请计算该飞机在这个速度下的升力和阻力大小。

答案：升力F=ρv^2SCL/2=1.225*200^2*100*1.5/2=36,750N；阻力F=ρv^2CD/2=1.225*200^2*100*0.01/2=612.5N。

通过以上空气动力学考试试题及答案，希朇您对空气动力学有了更加深入的了解。

祝您学业有成！。

空气动力学及飞行原理试题研究飞机运动时选用的机体坐标，哪种说法正确?以飞机中心为原点，纵轴和横轴确定的平面为对称面以全机焦点为原点，纵轴和立轴确定的平面为对称面以压力中心原点，纵轴和横轴确定的平面为对称面以飞机重心为原点,纵轴和立轴确定的平面为对称面(正确答案)交叉力矩是指哪两种力矩?由滚转运动引起的偏航力矩(正确答案)由滚转运动引起的横滚力矩由偏航运动引起的偏航力矩由偏航运动引起的横滚力矩(正确答案)下列关于操纵面配重的说法正确的是？与分散式配重相比，集中式配重增加的阻力较小分散式配重比集中式配重的防颤振作用好(正确答案)在操纵面的前缘安装配重的目的是为了防止飞机操纵面发生颤振(正确答案)在操纵面的前缘安装配重的目的是增加飞机的升力大型高速运输机如何防止的荷兰滚运动发生?在方向舵操纵系统中安装偏航阻尼器(正确答案)采用上反角采用后掠角采用差动副翼确定飞机在空中运动特性的基本方法是把飞机看作一个刚体，用飞机（）的运动轨迹代替整架飞机的运动轨迹中心重心(正确答案)机头机身中点对于大部分民航客机来说，以下哪种方法可以增加飞机的纵向静稳定性? 增大机翼增大垂尾增大水平尾翼(正确答案)B+C飞机绕横轴的稳定性称为？纵向稳定性(正确答案)方向稳定性侧向稳定性偏航稳定性飞机在空中运动的自由度共有几个3456(正确答案)作用在飞机上的外载荷达到平衡状态应满足几个平衡方程?3456(正确答案)相对来流气流与飞机对称面之间的夹角称为（）?俯仰角偏航角滚转角侧滑角(正确答案)安定面自动配平功能提高飞机（）方向上的稳定性俯仰(正确答案)横滚偏航俯仰、倾斜和偏航描述飞机在空中态的姿态角有哪些?俯仰角(正确答案)偏航角(正确答案)滚转角(正确答案)侧滑角飞机等速爬升时，所需的升力与飞机力的关系以及所需的推力与飞行阻力的关系分别是什么?所需的升力小于飞机重力;所需的推力大于飞行阻力(正确答案)所需的升力大于飞机重力;所需的推力大于飞行阻力所需的升力小于飞机重力;所需的推力小于飞行阻力.所需的升力大于飞机重力;所需的推力小于飞行阻力在零推力状态下，下滑角和下滑距离与机重的关系是什么?下滑角和下滑距离与飞机重量无关(正确答案)下滑角和下滑距离随着飞机重量的增大而增大下滑角和下滑距离随着飞机重量的减小而减小下滑角随着飞机重量的增大而增大;下滑距离随着飞机重量的减小而减小各种襟翼都可以显著地提高机翼的升力系数，一般来说哪一种襟翼的增升效果更好? 开缝式襟翼简单襟翼分裂式襟翼后退开缝式襟翼(正确答案)混合副翼中的内侧副翼与外侧副说法正确的是?内侧副翼也称为低速副翼，外侧副翼也称为全速副翼内侧副翼也称为全速副翼，外侧副翼也称为低速副翼(正确答案)高速飞行时只使用外侧副翼对飞机进行侧向操作内侧副翼一般安装在飞机大翼的前缘克鲁格襟翼在使用中如何加大翼型弯度？前缘部分下表面向前张开一个角度(正确答案)前缘部分向下偏转前缘部分与机翼分离向前伸出前缘部分下表面向内凹入属于增升装置的辅助操纵面是（）？扰流板副翼前缘襟翼(正确答案)减速扳偏航阻尼功能控制（）舵面升降舵副翼方向舵(正确答案)安定面现代民用运输机使用安装角可变的水平安定面的功用是什么?升降舵偏转时，水平安定面可以随之自动偏转，减轻飞行员操纵飞机的劳动强度增加飞机的纵向稳定性达到飞机纵向力矩配平(正确答案)配合襟翼系统增加飞机升力飞行员操纵飞机使飞机的升力发生变化产生的过载称为什么升力过载突风过载机动过载(正确答案)正过载飞机水平转弯时，升力与飞机重的关系是什么?升力总是大于飞机的重量(正确答案)升力总是小于飞机的重量升力总是等于飞机的重量升力与重量的关系与飞机水平转弯角度大小有关在飞机升降舵上采用气动补偿的目的是（）实现飞机的纵向配平保证飞机的纵向稳定性减小升降舵的铰链力矩(正确答案)驱动升降舵偏转飞机的纵向操纵性是指（）飞机按照操纵指令，绕横轴转动，增大或减少迎角，改变原飞行姿态的能力(正确答案)飞机按照操纵指令，绕纵轴滚转，改变原飞行姿态的能力飞机按照操纵指令,绕立轴转动，向左或向右偏转，改变原飞行姿态的能力受到的扰动消失后，飞机能自动恢复到原飞行状态的能力空气作用在与之有相对运动物体上的力称为（）？阻力升力空气动力(正确答案)合力根据飞行员的生理习惯，当飞行员蹬左舵时，方向舵如何偏转?向左偏转(正确答案)向右偏转机低速时向左偏转;高速时向右偏转飞机低速时向右偏转;高速时向左偏转具有后掠角的飞机有侧滑角时，会产生什么滚转力矩(正确答案)偏航力矩(正确答案)俯仰力矩不产生任何力矩差动副翼是指对应驾驶杆同样的位移时，副如何运动?副翼向下偏转的角度比向上偏转的角度大副翼向上偏转的角度比向下偏转的角度大(正确答案)副翼向上偏转运动滞后于向下偏转运动副翼向下偏转运动滞后于向上偏转运动对飞机的侧向静稳定性有影响的是（）机翼上反角(正确答案)后掠翼(正确答案)垂直尾翼(正确答案)机翼和机身的相对位置(正确答案)气动补偿中利用轴式补偿方法减小铰链力矩的原理是什么?将舵面转轴向后移,减小了转轴到舵面气动力的距离(正确答案)将舵面转轴向后移，增大了转轴到舵面气动力的距离将舵面转轴向前移.减小了转轴到舵面气动力的距离将舵面转轴向前移，增大了转轴到舵面气动力的距离为使飞机进行不带侧滑的正常水平转弯，不但需要配合发动机的油门操纵，以保持合适的推力，而且还需要对哪些舵面进行协调操纵?仅需对方向舵与副翼进行协调操纵仅需对方向舵与升降舵进行协调操纵仅需对升降舵与副翼进行协调操纵需对方向舵、副翼和升降舵进行协调操纵(正确答案)当飞机受到扰动滚转时，会产生侧滑，由此产生了沿机体横轴的气流分。

空⽓动⼒学期末复习题第⼀章⼀：绪论；1.1⼤⽓的重要物理参数1、最早的飞⾏器是什么？——风筝2、绝对温度、摄⽒温度和华⽒温度之间的关系。

——95)32(?-T =T F C 15.273+T =T C K6、摄⽒温度、华⽒温度和绝对温度的单位分别是什么?——C ο F ο K ο⼆：1.1⼤⽓的重要物理参数1、海平⾯温度为15C ο时的⼤⽓压⼒为多少？——29.92inHg 、760mmHg 、1013.25hPa 。

3、下列不是影响空⽓粘性的因素是(A)A 、空⽓的流动位置B 、⽓流的流速C 、空⽓的粘性系数D 、与空⽓的接触⾯积4、假设其他条件不变，空⽓湿度⼤(B)A 、空⽓密度⼤，起飞滑跑距离长B 、空⽓密度⼩，起飞滑跑距离长C 、空⽓密度⼤，起飞滑跑距离短D 、空⽓密度⼩，起飞滑跑距离短5、对于⾳速．如下说确的是: (C)A 、只要空⽓密度⼤，⾳速就⼤B 、只要空⽓压⼒⼤，⾳速就⼤C、只要空⽓温度⾼．⾳速就⼤D、只要空⽓密度⼩．⾳速就⼤6、⼤⽓相对湿度达到（100％）时的温度称为露点温度。

三：1.2 ⼤⽓层的构造；1.3 国际标准⼤⽓1、⼤⽓层由向外依次分为哪⼏层？——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。

2、对流层的⾼度．在地球中纬度地区约为(D)A、8公⾥。

B、16公⾥。

C、10公⾥。

D、11公⾥3、现代民航客机⼀般巡航的⼤⽓层是（对流层顶层和平流层底层）。

4、云、⾬、雪、霜等天⽓现象集中出现于（对流层）。

5、国际标准⼤⽓指定的依据是什么？——国际民航组织以北半球中纬度地区⼤⽓物理性质的平均值修正建⽴的。

6、国际标准⼤⽓规定海平⾯的⼤⽓参数是(B)A、P=1013 psi T=15℃ρ=1、225kg／m3B、P=1013 hPA、T=15℃ρ=1、225 kg／m3C、P=1013 psi T＝25℃ρ=1、225 kg／m3D、P=1013 hPA、T＝25℃ρ=0、6601 kg／m37. 马赫数-飞机飞⾏速度与当地⾳速之⽐。

《空气动力学》复习资料判断题1．现在黏性流体运动微分方程称为纳维-斯托克斯方程，简称N-S方程。

2．空气动力学研究外部流动问题。

（而不是内部。

）3．流体不能承受拉力，处于静止状态的流体不能抵抗剪切力。

4．对流层空气稠密，包含了整个大气层空气质量的3/4。

（不是平流层和高流层）5．对流层高度每增加1km，大气温度下降6.5k。

6．定常流：若在流场的每一个空间点处流动，参数都不随时间变化或者说流场只是空间坐标的函数，而与时间无关，这样的流场就称为定常流场。

7．判断一、二、三维流。

一维：若在流场的每一个空间点处流动，参数都不随时间变化或者说流畅，只是空间坐标的函数，而与时间无关，这样的流场就称为定长流产。

二维：如果流动的各项物理参数都只是一个空间坐标的函数。

三维：流动参数表示三个空间坐标的函数。

8．求解不可压流时，其能量方程可以不以质量和动量方程一起联立求解，所以称为非耦合的。

对于可压缩流动，则必须质量，动量和能量方程联立求解，称为耦合的。

9．马赫数和特征马赫数之间的关系：10．亚声速管道收缩速度增大，管道扩张速度减小。

超声速管道收缩速度减小，管道扩张速度增大。

11．分辨层流和湍流。

层流只是在雷诺数较低的情形出现；湍流在自然界和工程实际中经常发生。

填空题1.空气动力学的研究方法：理论分析方法，试验方法，数值方法。

2.马赫数Ma的定义：飞行速度V与声速a的比值。

3.流体一旦运动，流体内部就有具有抵抗剪切变形的特性，以内摩擦力的形式抵抗流层之间的相对运动，这就是黏性。

4.牛顿黏性应力公式给出了切应力与速度梯度的线性关系，满足这种关系的流体称为牛顿流体。

5.彻体力：由外力场作用于流体微团的质量中心、大小与微团质量成正比的非接触力。

表面力：由物体或相邻流体作用在流体微团的外表面上的、大小与微团表面积成正比的接触力。

6.国际标准大气是国际航空界以中纬度地区的全年平均大气参数为参考来规定的。

7.流体作为连续介质布满了它所进行运动的空间，或者说流体运动所处的空间区域内，各点都被流体质点所占据。

《空气动力学基础及飞行原理》复习-图文1、绝对温度的零度是(C)-273℃2、空气的组成为(C)78％氮，21％氧和1％其他气体3、流体的粘性系数与温度之间的关系是(B)气体的粘性系数随温度的升高而增大。

4、空气的物理性质主要包括(C)空气的粘性和压缩性5、下列不是影响空气粘性的因素是(A)空气的流动位置6、气体的压力、密度、温度三者之间的变化关系是(D)P=RρT7、在大气层内，大气密度(C)随高度增加而减小。

8、在大气层内，大气压强(B)随高度增加而减小9、空气的密度(A)与压力成正比10、影响空气粘性力的主要因素:(BC)速度剃度、空气温度11、对于空气密度如下说法正确的是(B)空气密度正比于压力，反比于绝对温度12、对于音速．如下说法正确的是:(C)只要空气温度高．音速就大13、假设其他条件不变，空气湿度大(B)空气密度小，起飞滑跑距离长14、一定体积的容器中,空气压力(D)与空气密度和空气绝对温度乘积成正比15、一定体积的容器中．空气压力(D)与空气密度和空气绝对温度乘积成正比16、对于露点温度如下说法正确的是:(BC)相对湿度达到100％时的温度是露点温度、露点温度下降，绝对湿度下降17对于音速，如下说法正确的是(AB)音速是空气可压缩性的标志；空气音速高，粘性就越大18、国际标准大气的物理参数的相互关系是(B)体积不变时，压力和温度成正比19、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B)P=1013hPA、T=15℃ρ=1、225kg／m320、在温度不变情况下，空气的密度与压力的关系(A)与压力成正比。

21、推算实际大气情况下的飞行性能，将基于下列哪条基准，对飞行手册查出的性能数据进行换算(A)温度偏差22、一定质量的完全气体具有下列特性(B)体积不变时，压力和温度成正比23、音速随大气高度的变化情况是(BC)在对流层内随高度增高而降低。

、在平流层底层保持常数24、从地球表面到外层空间,大气层依次是(A)对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层25．对流层的高度．在地球中纬度地区约为(D)11公里26、下列(B)的叙述属于对流层的特点:空气没有上下对流27、下列(C)的叙述不属于平流层的特点:空气上下对流激烈28．在对流层内，空气的温度(A)随高度增加而降低29、现代民航客机一般巡航的大气层是(AD)对流层顶层、平流层底层30、对飞机飞行安全性影响最大的阵风是:(A)上下垂直于飞行方向的阵风31、对起飞降落安全性造成不利影响的是:(AC)低空风切变、垂直于跑道的飓风32、影响飞机机体腐蚀的大气因素是(ACD)空气的相对湿度、空气的温差、空气污染物33、影响飞机机体腐蚀的大气因素是(ACD)空气的相对湿度、空气的温度和温差、空气污染物34、云对安全飞行产生不利影响的原因是(ABD)影响正常的目测、温度低了造成机翼表面结冰、积雨云会带来危害35、层流翼型的特点是(B)最大厚度靠后36、气流产生下洗是由于(C)、机翼上下表面存在压力差的影响37、气流沿机翼表面附面层类型的变化是:(B)可由层流变为素流38、在机翼表面的附面层沿气流方向(C)厚度越来越厚39、在机翼表面附面层由层流状态转变为紊流状态的转捩点的位置(B)将随着飞行速度的提高而前移40、在翼型后部产生涡流，会造成(BD)压差阻力增加、升力减小41、对于下洗流的影响，下述说法是否正确:(AC)在空中，上升时比巡航时下洗流影响大；水平安定面在机身上比在垂直尾翼上时受下洗流影响大42、关于附面层下列说法哪些正确(AC)、层流附面屡的厚度小于紊流附面层的厚度；附面层的气流各层不相混杂面成层流动,称为层流附面层。

空气动力学复习一.大气物理构成成分：主要是氮气和氧气；按体积计算：氮气约78％；氧气约21％；其它约1％。

物理参数：温度、压力、密度；与飞行有关的其它参数：粘性、压缩性、湿度、音速；1.密度单位：公斤/平方米;大气密度随高度的变化规律:高度升高,密度下降;近似指数变化;2.温度单位：摄氏温度C、华氏温度F、绝对温度K;不同温度单位的对应公式：C=(F-32)*5/9; K=C+273.15大气温度与高度的关系，对流层每上升1000M，温度下降6.5摄氏度。

3.大气压力单位:毫米汞柱,帕,平方英寸磅,平方厘米千克,国际计量单位:帕.海平面15摄氏度时的大气压力:几种表示单位,数值;29.92inHg,760mmHg,1013.25hPa,14.6959psi,1.03323kg/cm2.4.粘性：特性;流体内两个流层接触面上或流体与物体接触面上产生相互粘滞和牵扯的力。

大气粘性主要是由于大气中各种气体分子不规则运动造成的.气体的粘度系数随温度升高而增大；没有粘性的流体称为理想流体。

5.可压缩性：一定量的空气在压力或温度变化时，其体积和密度发生变化的特性；6.湿度：相对湿度：大气中所含水蒸汽的量与同温度下大气能含有的水蒸气最大量之比。

温度越高，能含有的最大量越大，露点温度：大气中相对湿度为100%时的温度；7.音速：在同一介质中，音速的速度只与介质的温度有关；大气中的音速：V=20.1（T)1/2 M/S从地球表面到外层空间。

气层依次是：对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层；对流层的高度：极地8KM，中纬度11KM，赤道12KM.二、空气动力学1基本概念1.1相对运动原理：1.2.连续性假设：1.3.流场、定流场、非定流场：流场：流体流动所占据的空间；定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）不随时间变化的流动；非定常流：流动微团流过时的流动参数（速度、压力、温度、密度等）随时间变化的流动；与之对应的流场称为定流场和非定流场。

1、附面层：紧贴物体表面，速度梯度很大以致粘性力影响显著的薄层，对于高雷诺数问题，黏性问题主要被局限在靠近物体表面的一个薄层之内（也称边界层）气流分离：附面层你内气流受摩擦应力和逆压梯度双重作用，在某一点后气体形成倒流，倒流气体受到附面层内其他气体作用形成漩涡在向后流走转捩区：物体表面上产生的附面层一般在开始部分是层流附面层，然后经过一小段过渡区转变为紊流附面层，这个过渡区成为转捩区。

2、攻角:来流方向与翼弦线的夹角零升弦：无穷远处的来流速度平行于他流来时翼型的升力刚好为0，零升迎角：零升弦和翼弦的夹角，即升力为0的迎角气动扭转：机翼各剖面零升弦不在一个平面内，说明有气动扭转；几何扭转：机翼各剖面翼弦不在一个平面内，说明有几何扭转气动平均弦长：半个机翼面积的平均弦长，展弦比：翼展/几何平均弦长 L^2/S3、马赫数：速度与音速的比值，M=v/a，无量纲数无穷马赫波挤压产生激波激波：通过膨胀波后的气流与通过激波时相反ppt减小，v增大，通过马赫波后马赫数变小，马赫角增大，产生的扰动叠加在上次扰动上，使波强度增加激波分离:局部激波强度较大时，激波造成的逆压梯度使波前附面层发生分离，波后气体p，t，密度突增，速度突然减少，这种分离在小迎角下就会发生4、侧滑角，侧滑时，空气从飞机侧面吹来，飞机对称面与相对来流方向不一致，对称面与相对来流方向夹角为侧滑角beta5、可压缩：一定质量流体在压强改变时体积也改变低速不可压Ma<0.3（无黏，不可压，压缩性忽略不计）6、音速：微弱扰动的传播速度7、定常流：在空间中每一点P，ρ，T，v等参数都与时间无关（在不同点这些参数不同）这种流动称为定常流非定常流：空间中每一点P，ρ，T，v等参数随时间变化，这种流动称为非定常流。

此时流动参数将是空间坐标和时间t的函数8、层流附面层：在附面层内流体一层一层流动，各层流体之间没有微团的窜动，各层互不混淆，这种附面层比较薄紊流附面层：在附面层内各层流体之间有流体微团的窜动，各层发生混淆，由于流体微团上下窜动，上层流体速度小，下层速度大，附面层变厚9、飞机阻力（按物理成因）：摩擦阻力，压差阻力，诱导阻力，干扰阻力，激波阻力1) 摩擦阻力：由于空气有黏性，流过飞机时，整个飞机表面形成附面层，飞机上每点都有与该处表面相切的摩擦应力，直接与黏性有关，没有黏性，没有摩擦阻力。

空气动力学考试试题及答案第一节：选择题1. 下面哪个选项正确地描述了空气动力学？A. 空气动力学是研究飞行器在空气中受力和运动的科学。

B. 空气动力学是研究空气污染对环境的影响的科学。

C. 空气动力学是研究飞机内部空气流动的科学。

D. 空气动力学是研究空气质量和大气层的科学。

答案：A2. 飞行器在空气中运动时，会受到哪些力的影响？A. 重力和推力B. 重力和浮力C. 电磁力和重力D. 电磁力和浮力答案：B3. 以下哪个参数最直接地影响了飞机的升力产生？A. 气压差B. 空气密度C. 飞机速度D. 飞机重量答案：A4. 当飞机在高速飞行时，气流在翼上的流动情况如何？A. 在翼上表面形成高气压区，翼下表面形成低气压区。

B. 在翼下表面形成高气压区，翼上表面形成低气压区。

C. 在翼上和翼下表面都形成高气压区。

D. 在翼上和翼下表面都形成低气压区。

答案：A第二节：填空题1. 飞机在静止状态时，其升力和重力相等，这种状态被称为________。

答案：平衡状态2. 以下哪个公式可以用来计算升力？答案：升力 = 0.5 * 空气密度 * 风速^2 * 翼展 * 升力系数3. 当飞机速度增加时，其升力会________。

答案：增加4. 空气动力学中，________是指飞机受到的阻力。

答案：阻力第三节：解答题1. 简述气动中心的概念，并描述其在飞行器设计中的重要性。

答案：气动中心是指在飞行器翼面上产生的升力、阻力和力矩的合力所通过的一个点。

在飞行器设计中，定位气动中心十分重要。

通过精确计算气动中心的位置，可以确保飞行器的稳定性和操纵性。

在飞行器的设计过程中，需要根据飞行器的结构和参数，确定气动中心的位置，并将重心与气动中心进行合理的配位，从而实现飞行器的平衡和稳定。

2. 解释升力系数的概念，并说明其与飞机翼型和攻角之间的关系。

答案：升力系数是一个无量纲的指标，用来描述飞机产生的升力与飞机自身特性的关系。

升力系数与飞机翼型和攻角之间有密切的关系。

空气动力学及飞行原理课程空气动力学部分知识要点一、流体属性与静动力学基础1、流体与固体在力学特性上最本质的区别在于：二者承受剪应力和产生剪切变形能力上的不同;2、静止流体在剪应力作用下不论所加剪切应力τ多么小,只要不等于零将产生持续不断的变形运动流动,换句话说,静止流体不能承受剪切应力,将这种特性称为流体的易流性;3、流体受压时其体积发生改变的性质称为流体的压缩性,而抵抗压缩变形的能力和特性称为弹性;4、当马赫数小于时,气体的压缩性影响可以忽略不计;5、流层间阻碍流体相对错动变形趋势的能力称为流体的粘性,相对错动流层间的一对摩擦力即粘性剪切力;6、流体的剪切变形是指流体质点之间出现相对运动例如流体层间的相对运动流体的粘性是指流体抵抗剪切变形或质点之间的相对运动的能力;流体的粘性力是抵抗流体质点之间相对运动例如流体层间的相对运动的剪应力或摩擦力;在静止状态下流体不能承受剪力；但是在运动状态下,流体可以承受剪力,剪切力大小与流体变形速度梯度有关,而且与流体种类有关7、按照作用力的性质和作用方式,可分为彻体力和表面力面力两类;例如重力,惯性力和磁流体具有的电磁力等都属于彻体力,彻体力也称为体积力或质量力;8、表面力：相邻流体或物体作用于所研究流体团块外表面,大小与流体团块表面积成正比的接触力;由于按面积分布,故用接触应力表示,并可将其分解为法向应力和切向应力：9、理想和静止流体中的法向应力称为压强,其指向沿着表面的内法线方向,压强的量纲是力/长度210、标准大气规定在海平面上,大气温度为 15℃或 T0 = ,压强 p= 760 毫米汞柱= 101325牛/米2,密度ρ= 千克/米311、从基准面到 11 km 的高空称为对流层,在对流层内大气密度和温度随高度有明显变化,温度随高度增加而下降,高度每增加 1km,温度下降 K;从 11 km 到 21km 的高空大气温度基本不变,称为同温层或平流层,在同温层内温度保持为 K;普通飞机主要在对流层和平流层里活动;12、散度、旋度、有旋流、无旋流;13、描述流体运动的方程;低速不可压缩理想流体：连续方程+动量方程欧拉方程；低速不可压缩粘性流体：连续方程+动量方程N-S方程；高速可压缩理想流体：连续方程+动量方程欧拉方程+能量方程+状态方程;14、连续方程是质量守恒定律在流体力学中具体表达形式;由于连续方程仅是运动的行为,与受力无关,因此既适用于理想流体也适用于粘性流体;15、定常流是指在流场中任一固定点的所有流体属性如流速、压力、密度等都和时间无关的流动,在定常流情况下,所有参数对时间的导数都等于0;非定常流是指流场任一固定点的一个或多个速度分量或其他流体属性随时间发生变化的流动;注：流动类型：定常流/非定常流,可压缩流动/不可压缩流动,无粘流动/粘性流动,有旋流动/无旋流动;16、环量的定义：在流场中任取一条封闭曲线,速度沿该封闭曲线的线积分称为该封闭曲线的速度环量;速度环量的符号不仅决定于流场的速度方向,而且与封闭曲线的绕行方向有关,规定积分时逆时针绕行方向为正,即封闭曲线所包围的区域总在行进方向的左侧;17、在无旋流动中,沿着任意一条封闭曲线的速度环量均等于零;但是对有旋流动,绕任意一条封闭曲线的速度环量一般不等于零;18、涡量是指流场中任何一点微团角速度之二倍,如平面问题中的2ωz , 称为涡量,涡量是个纯运动学的概念;19、像流线一样,在同一瞬时,如在流场中有一条曲线,该线上每一点的涡轴线都与曲线相切,这条曲线叫涡线;给定瞬间,通过某一曲线本身不是涡线的所有涡线构成的曲面称为涡面;由封闭涡面组成的管状涡面称为涡管;涡线是截面积趋于零的涡管;涡线和涡管的强度都定义为绕涡线或涡管的一条封闭围线的环量;涡量在一个截面上的面积分称为涡通量;20、沿平面上一封闭围线 L做速度的线积分,所得的环量等于曲线所围面积上每个微团角速度的2倍乘以微团面积之和,即等于通过面积S的涡通量;21、当无涡线穿过给定曲线L1时,沿L1的速度环量Γ1等于零；当有涡线穿过给定曲线L2时,沿L2的速度环量Γ2等于过曲线所围面积内的涡通量,也等于该区域的涡强度；如果曲线所围面积内涡通量越大,则沿该曲线的速度环量越大,该区域内涡的强度越大；过同一曲线上张开的不同曲面,其涡通量是相同的,都等于沿该曲线的速度环量,都代表s1 和 s2 面上旋涡的强度；22、 理想流中涡定理：沿涡线或涡管涡强不变；一根涡管在流体里不可能中断,可以伸展到无限远去,可以自相连接成一个涡环不一定是圆环,也可以止于边界固体的边界或自由边界如自由液面;23、 开尔文kelvin 定律环量不变定律： 在理想流中,涡的强度不随时间变化,既不会增强,也不会削弱或消失;24、 拉格朗日Lagrange 定律涡量不生不灭定律：在理想流中,流动若是无旋的则流场始终无旋,反之若流场在某一时刻有旋则永远有旋;25、 亥姆霍兹Helmholtz 定律涡线涡管保持定理： 在理想流体中,构成涡线和涡管的流体质点,在以后运动过程中仍将构成涡线和涡管;二、 边界层流动1、 流动雷诺数Re 是用以表征流体质点的惯性力与粘性力对比关系的;2、 高Re 数下,流体运动的惯性力远远大于粘性力;这样研究忽略粘性力的流动问题是有实际意义的;3、 理想流体力学在早期较成功地解决了与粘性关系不大的一系列流动问题升力、波动等,但对阻力、扩散等涉及到粘性的问题则与实际相差甚远,如达朗伯疑题;4、 大量实验发现：虽然整体流动的Re 数很大,但在靠近物面的薄层流体内,流场的特征与理想流动相差甚远,沿着法向存在很大的速度梯度,粘性力无法忽略;这一物面近区粘性力起重要作用的薄层称为边界层Boundary layer;e R ==∝μρμρτLU UL U L F F J5、在远离物体的理想流体流动区域可忽略粘性的影响,流动无旋可按位势流理论处理位流区;在靠近物面的薄层内粘性力的作用不能忽略粘流区,该薄层称为边界层;边界层内粘性力与惯性力同量级,流体质点作有旋运动;6、边界层区与主流区之间无严格明显的界线,通常以速度达到主流区速度的作为边界层的外缘;由边界层外缘到物面的垂直距离称为边界层名义厚度,用δ表示;在高Re 数下,边界层的厚度远小于被绕流物体的特征长度;7、边界层位移厚度8、边界层动量损失厚度9、边界层能量损失厚度10、边界层：N-S方程化简为边界层方程11、边界层中的流体质点受惯性力、粘性力和压力的作用,其中惯性力与粘性力的相对大小决定了粘性影响的相对区域大小,或边界层厚度的大小；粘性力的作用始终是阻滞流体质点运动,使流体质点减速,失去动能；压力的作用取决于绕流物体的形状和流道形状,顺压梯度有助于流体加速前进,而逆压梯度阻碍流体运动;12、边界层分离;分离点：13、边界层分离的必要条件是：存在逆压梯度和粘性剪切层;仅有粘性的阻滞作用而无逆压梯度,不会发生边界层的分离,因为无反推力使边界层流体进入到外流区;这说明,零压梯度和顺压梯度的流动不可能发生边界层分离;只有逆压梯度而无粘性的剪切作用,同样也不会发生分离现象,因为无阻滞作用,运动流体不可能消耗动能而滞止下来;在粘性剪切力和逆压梯度的同时作用下才可能发生分离;14、由层流状态转变为湍流状态称为转捩;15、由于湍流的无规则脉动特性,流体微团将高能量带入到靠近壁面处,因此湍流流动在靠近壁面处的平均速度远大于层流流动,即湍流边界层的速度分布比层流边界层的速度分布饱满;湍流与层流相比不容易分离,可使分离引起的压差阻力大大降低;三、低速翼型1、翼型的几何参数2、NACA四位数翼型、NACA五位数翼型与翼弦线之间的夹角定义为翼型的几何迎角,简称迎角;对弦3、在翼型平面上,把来流V∞线而言,来流上偏为正,下偏为负;4、翼型绕流视为平面流动,翼型上的空气动力简称气动力可视为无限翼展机翼在展向取单位展长所受的气动力;5、当气流绕过翼型时,在翼型表面上每点都作用有压强p垂直于翼面和摩擦切应力与翼面相切,它们将产生一个合力R,合力的作用点称为压力中心,合力在来流方向的分量为阻力D或X,在垂直于来流方向的分量为升力L或Y;6、空气动力力矩取决于力矩点的位置;如果取矩点位于压力中心：力矩为零；取矩点位于翼型前缘：前缘力矩规定使翼型抬头为正、低头为负；取矩点位于翼型焦点: 焦点或气动中心力矩;7、焦点是翼型上的某个固定点,是力矩不随迎角变化的点或翼型升力增量的作用点,也称为翼型气动中心;8、薄翼型的气动中心为,大多数翼型的气动中心在之间,层流翼型在之间;9、翼型无量纲空气动力系数：升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数;10、低速翼型绕流流动特点：小迎角时,整个绕翼型的流动是无分离的附着流动,在物面上的边界层和翼型后缘的尾迹区很薄;前驻点位于下翼面距前缘点不远处,流经驻点的流线分成两部分,一部分从驻点起绕过前缘点经上翼面顺壁面流去,另一部分从驻点起经下翼面顺壁面流去,在后缘处流动平滑地汇合后下向流去;在上翼面近壁区的流体质点速度从前驻点的零值很快加速到最大值,然后逐渐减速;根据Bernoulli方程,压力分布是在驻点处压力最大,在最大速度点处压力最小,然后压力逐渐增大过了最小压力点为逆压梯度区;随着迎角的增大,驻点逐渐后移,最大速度点越靠近前缘,最大速度值越大,上下翼面的压差越大,因而升力越大;气流到后缘处,从上下翼面平顺流出,因此后缘点不一定是后驻点;11、翼型绕流气动力系数随迎角的变化曲线：升力系数曲线,阻力系数曲线,力矩系数曲线;12、在升力系数随迎角的变化曲线中,在迎角较小时是一条直线,这条直线的斜率称为升力线斜率,记为13、对于有弯度的翼型升力系数曲线是不通过原点的,通常把升力系数为零的迎角定义为零升迎角0,而过后缘点与几何弦线成的直线称为零升力线;对有弯度翼型是一个小负数,一般弯度越大,的绝对值越大;14、当迎角大过一定的值之后,就开始弯曲,再大一些,就达到了它的最大值,此值记为最大升力系数C Lmax ,这是翼型用增大迎角的办法所能获得的最大升力系数,相对应的迎角称为临界迎角;过此再增大迎角,升力系数反而开始下降,这一现象称为翼型的失速;这个临界迎角也称为失速迎角;15、最大升力系数、临界迎角和失速后的升力系数曲线受粘性影响大：16、阻力系数曲线,存在一个最小阻力系数;在小迎角时,翼型的阻力主要是摩擦阻力,阻力系数随迎角变化不大；在迎角较大时,出现了粘性压差阻力的增量,阻力系数与迎角的二次方成正比; 失速后,分离区扩及整个上翼面,阻力系数大增; 但应指出的是无论摩擦阻力还是压差阻力都与粘性有关;因此,阻力系数与Re数存在密切关系; 17、C对1/4弦点取矩的力矩系数力矩系数曲线,在失速迎角以下,基本是直线;如改成m焦点对实际的气动中心取矩,那末就是一条平直线了;但当迎角超过失速迎角,翼型上有很显着的分离之后,低头力矩大增,力矩曲线也变弯曲;18、随着迎角增大,翼型升力系数将出现最大,然后减小;这是气流绕过翼型时发生分离的结果;翼型的失速特性是指在最大升力系数附近的气动性能;19、在一定迎角下,当低速气流绕过翼型时,过前驻点开始快速加速减压到最大速度点顺压梯度区,然后开始减速增压到翼型后缘点处逆压梯度区,随着迎角的增加,前驻点向后移动,气流绕前缘近区的吸力峰在增大,造成峰值点后的气流顶着逆压梯度向后流动越困难,气流的减速越严重;这不仅促使边界层增厚,变成湍流,而且迎角大到一定程度以后,逆压梯度达到一定数值后,气流就无力顶着逆压减速了,而发生分离;这时气流分成分离区内部的流动和分离区外部的主流两部分;在分离边界称为自由边界上,二者静压必处处相等;分离后的主流就不再减速不再增压了;分离区内的气流由于主流在自由边界上通过粘性的作用不断地带走质量,中心部分便不断有气流从后面来填补,而形成中心部分的倒流;20、根据库塔—儒可夫斯基升力环量定律,对于定常、理想、不可压流动,在有势力作用下,直匀流绕过任意截面形状的有环量绕流,所受的升力为：21、在来流作用下,不管物体形状如何,只要环量值不为零,绕物体就会产生升力；反之只要环量值为零,则绕流物体的升力为零;22、库塔-儒可夫斯基后缘条件：1对于给定的翼型和迎角,绕翼型的环量值应正好使流动平滑地流过后缘去;2若翼型后缘角0,后缘点是后驻点;即V1=V2=0;3若翼型后缘角=0,后缘点的速度为有限值;即V1=V2=V≠0;4真实翼型的后缘并不是尖角,往往是一个小圆弧;实际流动气流在上下翼面靠后很近的两点发生分离,分离区很小;所提的条件是：p1=p2V1=V2;23、环量产生的物理原因：处于静止状态,绕流体线的速度环量为零；当翼型在刚开始启动时,粘性边界层尚未在翼面上形成,绕翼型的速度环量为零,后驻点不在后缘处,而在上翼面某点,气流将绕过后缘流向上翼面；随时间的发展,翼面上边界层形成,下翼面气流绕过后缘时将形成很大的速度,压力很低,从后缘点到后驻点存在大的逆压梯度,造成边界层分离,从产生一个逆时针的环量,称为起动涡；起动涡随着气流流向下游,封闭流体线也随气流运动,但始终包围翼型和起动涡,根据涡量保持定律,必然绕翼型存在一个顺时针的速度环量,使得绕封闭流体线的总环量为零;这样,翼型后驻点的位置向后移动;只要后驻点尚未移动到后缘点,翼型后缘不断有逆时针旋涡脱落,因而绕翼型的环量不断增大,直到气流从后缘点平滑流出后驻点移到后缘为止为止;24、流体粘性和翼型的尖后缘是产生起动涡的物理原因;绕翼型的速度环量始终与起动涡环量大小相等、方向相反;25、对于一定形状的翼型,只要给定绕流速度和迎角,就有一个固定的速度环量与之对应,确定的条件是库塔条件;26、 如果速度和迎角发生变化,将重新调整速度环量,以保证气流绕过翼型时从后缘平滑汇合流出前驻点则变化;27、 代表绕翼型环量的旋涡,始终附着在翼型上,称为附着涡;根据升力环量定律,直匀流加上一定强度的附着涡所产生的升力,与直匀流中一个有环量的翼型绕流完全一样;28、 对于薄翼而言,升力线的斜率与翼型的形状无关：29、 绝对迎角为V ∞与零升力线间的夹角,用αa 表示,即： αa ＝α-α0 30、 C m ～C L 也是一条直线,斜率 , 截距为 C m0 ;C m0 为零升力矩系数; 31、 1/4弦点就是薄翼型气动中心的位置,是薄翼型升力增量的作用点;32、 翼型的升力特性通常指升力系数与迎角的关系曲线;实验和计算结果表明,在小迎角下,升力系数与迎角为线性关系：33、 在失速迎角处,升力系数达到最大C Lmax ;确定升力特性曲线的三个参数是,升力线斜率,零升迎角,最大升力系数失速迎角;34、 升力线斜率与Re 数关系不大,主要与翼型的形状有关;对薄翼的理论值为2;35、 零升迎角α0主要与翼型弯度有关,正弯度时为一小负数;36、 最大升力系数C Lmax 主要与边界层分离有关,取决于翼型几何参数、Re 数、表面光洁度,随Re 增大而增大;37、 翼型纵向力矩特性通常用C m －C L 曲线表示,迎角不大时也接近一条直线：对于正弯度的翼型C m0 为一个小负数；力矩曲线斜率也是负值;薄翼理论可以估计这πα2 =d dC L 41-=LC m C两个值,C m0与翼型弯度函数有关,力矩曲线斜率为;38、 翼型上升力的作用点升力作用线与弦线的交点为压力中心 P ,弦向位置用表示,小迎角时压心位置为 迎角越小,压力中心越靠后; 39、 翼型上还存在这样的一个点,对该点的力矩系数与升力的大小无关,恒等于零升力矩系数,此点称为焦点或气动中心F;气动中心反映了翼型随迎角变化而引起的升力增量的作用点,正弯度时,压力中心位于焦点之后;如何证明焦点对给定翼型是一个固定点——作业题140、 翼型阻力包括摩擦阻力和压差阻力;翼型阻力的产生实质是空气粘性引起的;摩擦阻力是物面上直接的摩擦切应力引起的,压差阻力是因物面边界层改变了压强分布造成的;迎角不大时主要是摩擦阻力,随迎角增大压差阻力剧增;41、 翼型的阻力特性可用C D -α曲线表示,但在飞机设计上常用C L -C D 曲线来表示翼型的升阻特性,称为极曲线;42、 翼型的升阻比定义为 , 表征了翼型的气动效率;43、 升阻比大的飞机续航时间长,燃油经济性好,因为达到一定升力系数需要克服的阻力最小;性能好的翼型最大升阻比可达到50以上;巡航时,飞机在最大升阻比对应的迎角附近飞行,约为3～5度;四、 低速机翼及其气动特性1、 翼展：翼展是指机翼左右翼尖之间的长度,一般用 l 表示;bx x p p =LC m L L m p C C C C C x --=-= o m2、 机翼面积：是指机翼在oxz 平面上的投影面积,一般用S 表示;3、 翼弦：翼弦是指机翼沿机身方向的弦长;除了矩形机翼外,机翼不同地方的翼弦是不一样的,有翼根弦长 b 0、翼尖弦长b 1;4、 几何平均弦长 b pj 定义为 ,即用相同翼展和面积的矩形机翼弦长定义几何平均弦长5、 展弦比：翼展 l 和平均几何弦长 b pj 的比值叫做展弦比,用λ表示,其计算公式可表示为： 6、 展弦比也可以表示为翼展的平方与机翼面积的比值; 7、 展弦比越大,机翼的升力系数越大,但阻力也增大;高速飞机为了减阻一般采用小展弦比的机翼;8、 根梢比：根梢比是翼根弦长b 0与翼尖弦长b 1的比值,一般用η 表示;9、 梢根比：梢根比是翼尖弦长 b 1 与翼根弦长 b 0 的比值,一般用ξ表示;10、 上反角Dihedral angle ：上反角是指机翼基准面和水平面的夹角,当机翼有扭转时,则是指扭转轴和水平面的夹角;当上反角为负时,就变成了下反角Cathedral angle ;低速机翼采用一定的上反角可改善横向稳定性;11、 后掠角：后掠角是指机翼与机身轴线的垂线之间的夹角;后掠角又包括前缘后掠角机翼前缘与机身轴线的垂线之间的夹角,一般用χ0表示、后缘后掠角机翼后缘与机身轴线的垂线之间的夹角,一般用χ1表示及1/4弦线后掠角机翼1 /4弦线与机身轴线的垂线之间的夹角,一般用χ表示;lS b pj =pjb l =λSl=λ12、低速机翼采用一定的后掠角可改善横侧向稳定性;如果飞机的机翼向前掠,则后掠角就为负值,变成了前掠角;13、几何扭转角：机翼上平行于对称面的翼剖面的弦线相对于翼根翼剖面弦线的角度称为机翼的几何扭转角φ扭;若翼剖面的局部迎角大于翼根翼剖面的迎角,则扭转角为正;沿展向翼剖面的局部迎角从翼根到翼梢是减少的扭转称为外洗,扭转角为负;反之称为内洗;14、气动扭转角：平行于机翼对称面任一翼剖面的零升力线和翼根翼剖面的零升力线之间的夹角;15、安装角：机翼安装在机身上时,翼根翼剖面弦线与机身轴线之间的夹角称为安装角;16、V∞与对称平面处翼剖面翼根剖面弦线间的夹角定义为机翼的迎角α;纵向绕流时作用在机翼上的空气动力仍是升力L 垂直V∞ 方向,阻力 D 平行V∞方向,纵向力矩M绕过某参考点z 轴的力矩;z17、机翼的空气动力系数：升力系数、阻力系数、纵向力矩系数;其中的b A为平均气动弦长18、平均空气动力弦长是一个假想矩形机翼的弦长,这一假想机翼的面积S和实际机翼的面积相等,它的力矩特性和实际机翼也相同但不能保证假想机翼的展长与原机翼展长相等;19、因机翼左右对称,而且来流与机翼对称面平行,则机翼的焦点必位于机翼的对称面上翼根剖面;机翼的平面形状给定后,机翼的焦点位置x F就可以确定;20、飞机焦点的重要意义在于它影响飞机的纵向静稳定性;所谓静稳定性是指飞机受到阵风扰动后具有自动恢复原有姿态的特性;当飞机在不失速的正常飞行条件下,飞机的纵向静稳定性只取决于全机焦点和重心之间的相对位置;当全机焦点位于重心之后,飞机是纵向静稳定的；当全机焦点位于重心之前,飞机是纵向静不稳定的；当全机焦点和重心重合,飞机是纵向中立静稳定的;21、亚声速飞行时机翼焦点一般位于全机重心之前,因此单有机翼的飞机是静不稳定的,机身升力的影响使焦点前移,因此翼身组合体的纵向静不稳定性更大,加上平尾后全机焦点大大后移位于重心之后;平尾能够对飞机的纵向静稳定性起重要作用的本质原因在于,平尾将整个飞机的焦点大大后移,即平尾的设计使得飞机随迎角增大而产生的升力增量作用点后移;22、二维翼型相当于展长无限大的机翼,即λ=∞,而实际机翼的展长及相应的λ均为有限值,流动必然是三维的;23、对于三维机翼,气流以正迎角绕机翼流动时,机翼产生向上的升力,下翼面的压强必定大于上翼面的压强,下翼面的高压气流有向上翼面流动的倾向;24、对于λ= ∞的无限翼展机翼,由于无翼端存在,上下翼面的压差不会引起展向的流动,展向任一剖面均保持二维翼型的特性;对于有限翼展机翼,由于翼端的存在,在正升力时机翼下表面压强较高的气流将从机翼翼尖翻向上翼面,使得上翼面的流线向对称面偏斜,下翼面的流线向翼尖偏斜,而且这种偏斜从机翼的对称面到翼尖逐渐增大;由于上下翼面气流流线的偏斜,上下翼面气流在机翼后缘会合时尽管压强一样,但展向分速是相反的,所以在后缘处要拖出轴线几乎与来流方向平行的旋涡组成的涡面,这涡面称为自由涡面;25、从升力特性看,有限展弦比直机翼与无限展长机翼的主要差别,或者说三维效应主要体现在以下两点：首先是Γ沿展向是变化；其次是机翼后有一个从后缘拖出的自由。

黑龙江省考研航空航天学复习资料空气动力学重点梳理航空航天学是一门研究飞行器设计、制造、控制和运行的学科领域。

空气动力学是航空航天学中的一个重要分支，研究空气对飞行器的运行、姿态和稳定性的影响。

在黑龙江省考研航空航天学的复习中，掌握空气动力学的重点知识非常关键，下面将对空气动力学的重点内容进行梳理。

一、气体的物理性质空气动力学研究的对象是大气中的气体，因此了解气体的物理性质对于理解空气动力学非常重要。

主要包括气体的状态方程、气体的压力、密度和温度的关系等。

此外，还需了解气体的粘性和可压缩性对飞行器的影响。

二、流体运动的基本概念流体运动是空气动力学中的核心内容，掌握流体运动的基本概念是理解空气动力学的前提。

其中包括流体静力学和流体动力学两个方面。

流体静力学研究的是静止的液体或气体，而流体动力学则研究流体的运动。

理解流体的连续性方程、动量方程和能量方程对于分析和计算流体运动场非常关键。

三、升力和阻力在飞行器的设计和运行中，升力和阻力是最为重要的两个空气动力学力学量。

了解升力和阻力产生的机理以及如何计算和优化升力和阻力对于飞行器的性能提升至关重要。

在复习中需掌握升力和阻力的计算方法，以及升力和阻力与其他参数（如速度、攻角、气动特性等）的关系。

四、稳定性和操纵性稳定性和操纵性是飞行器设计中需要考虑的重要问题。

稳定性研究的是飞行器在各种工况下保持平衡和稳定的能力，操纵性则研究的是飞行器对于操纵输入的响应能力。

在空气动力学的复习中，需了解稳定性和操纵性的指标和判据，以及如何通过调整飞行器的气动参数来提高稳定性和操纵性。

五、边界层和湍流边界层和湍流是空气动力学中的两个重要现象。

边界层是指流体在物体表面上的一层非定常性流动，对飞行器的气动力和热力性能产生很大影响。

湍流则是流体运动中的混沌、不规则的状态，对飞行器的阻力和噪声产生重要影响。

在复习中需了解边界层和湍流的产生机理、计算方法以及如何通过减小边界层和湍流对飞行器性能的不利影响。