最新100高速空气动力学基础
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空气动力学基础知识目录一、空气动力学概述 (2)1. 空气动力学简介 (3)2. 发展历史及现状 (4)3. 应用领域与重要性 (5)二、空气动力学基本原理 (6)1. 空气的力学性质 (7)1.1 气体状态方程 (8)1.2 空气密度与温度压力关系 (8)1.3 空气粘性 (9)2. 牛顿运动定律在空气动力学中的应用 (10)2.1 力的作用与动量变化 (11)2.2 牛顿第二定律在空气动力学中的体现 (13)3. 空气动力学基本定理 (14)3.1 伯努利定理 (15)3.2 柯西牛顿定理 (16)3.3 连续介质假设与流动连续性定理 (17)三、空气动力学基础概念 (18)1. 流体力学基础概念 (19)1.1 流速与流向 (20)1.2 压力与压强 (21)1.3 流管与流量 (22)2. 空气动力学特有概念 (23)2.1 空气动力系数 (25)2.2 升力与阻力 (26)2.3 空气动力效应与稳定性问题 (27)四、空气动力学分类及研究内容 (28)1. 空气动力学分类概述 (30)2. 理论空气动力学研究内容 (31)一、空气动力学概述空气动力学是研究流体(特别是气体)与物体相互作用的力学分支,主要探讨流体流动过程中的能量转换、压力分布和流动特性。
空气动力学在许多领域都有广泛的应用,如航空航天、汽车、建筑、运动器材等。
空气动力学的研究对象主要是不可压缩流体,即流体的密度在运动过程中保持不变。
根据流体运动的特点和流场特性,空气动力学可分为理想流体(无粘、无旋、不可压缩)和实际流体(有粘性、有旋性、可压缩)两类。
在实际应用中,理想流体问题较为简单,但现实生活中的流体大多具有粘性和旋转性,因此实际流体问题更为复杂。
空气动力学的基本原理包括牛顿定律、质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律等。
这些原理构成了空气动力学分析的基础框架,通过建立数学模型和求解方程,可以预测和解释流体流动的现象和特性。
空气动力学基本概念第一章一、大气的物理参数1、大气的(7个)物理参数的概念2、理想流体的概念3、流体粘性随温度变化的规律4、大气密度随高度变化规律5、大气压力随高度变化规律6、影响音速大小的主要因素二、大气的构造1、大气的构造(根据热状态的特征)2、对流层的位置和特点3、平流层的位置和特点三、国际标准大气(ISA)1、国际标准大气(ISA)的概念和基本内容四、气象对飞行活动的影响1、阵风分类对飞机飞行的影响(垂直阵风和水平阵风*)2、什么是稳定风场?3、低空风切变的概念和对飞行的影响五、大气状况对飞机机体腐蚀的影响1、大气湿度对机体有什么影响?2、临界相对湿度值的概念3、大气的温度和温差对机体的影响第二章1、相对运动原理2、连续性假设3、流场、定常流和非定常流4、流线、流线谱、流管5、体积流量、质量流量的概念和计算公式。
二、流体流动的基本规律1、连续方程的含义和几种表达式(注意适用条件)2、连续方程的结论:对于低速、不可压缩的定常流动,流管变细,流线变密,流速变快;流管变粗,流线变疏,流速变慢。
3、伯努利方程的含义和表达式4、动压、静压和总压5、伯努利方程的结论:对于不可压缩的定常流动,流速小的地方,压力大;而流速大的地方压力小。
(这里的压力是指静压)重点伯努利方程的适用条件:1)定常流动。
2)研究的是在同一条流线上,或同一条流管上的不同截面。
3)流动的空气与外界没有能量交换,即空气是绝热的。
4)空气没有粘性,不可压缩——理想流体。
三、机体几何外形和参数1、什么是机翼翼型;2、翼型的主要几何参数;3、翼型的几个基本特征参数4、表示机翼平面形状的参数(6个)5、机翼相对机身的角度(3个)6、表示机身几何形状的参数四、作用在飞机上的空气动力1、什么是空气动力?2、升力和阻力的概念3、应用连续方程和伯努利方程解释机翼产生升力的原理4、迎角的概念5、低速飞行中飞机上的废阻力的种类、产生的原因和减少的方法;6、诱导阻力的概念和产生的原因和减少的方法;7、附面层的概念、分类和比较;附面层分离的原因8、低速飞行时,不同速度下两类阻力的比较9、升力与阻力的计算和影响因素10、大气密度减小对飞行的影响11、升力系数和升力系数曲线(会画出升力系数曲线、掌握升力随迎角的变化关系,零升力迎角和失速迎角的概念)12、阻力系数和阻力系数曲线13、掌握升阻比的概念14、改变迎角引起的变化(升力、阻力、机翼的压力中心、失速等)15、飞机大迎角失速和大迎角失速时的速度16、机翼的压力中心和焦点概念和区别六、高速飞行的一些特点1、什么是空气的可压缩性?2、飞行马赫数的含义3、流速、空气密度、流管截面积之间关系4、对于“超音速流通过流管扩张来加速”的理解5、小扰动在空气中的传播及其传播速度6、什么是激波?激波的分类7、气流通过激波后参数的变化8、什么是波阻9、什么是膨胀波?气流通过膨胀波后参数的变化10、临界马赫数和临界速度的概念11、激波失速和大迎角失速的区别12、激波分离13、亚音速、跨音速和超音速飞行的划分*14、采用后掠机翼的优缺点比较第三章一、飞机重心、机体坐标和飞机在空中运动的自由度1、机体坐标系的建立2、飞机在空中运动的6个自由度二、飞行时作用在飞机上的外载荷及其平衡方程外载荷组成平衡力系的2个条件*:①、外载荷的合力等于零(外载荷在三个坐标轴投影之和分别等于零)∑x = 0 ∑Y = 0 ∑Z = 0②、外载荷的合力矩等于零(外载荷对三个坐标轴力矩之和分别等于零)∑Mx=0 ∑My= 0 ∑Mz= 01、什么是定常飞行和非定常飞行?2、定常飞行时,作用在飞机上的载荷平衡条件和平衡方程组三、载荷系数(过载)1、载荷系数的概念和表示方法及ny 的特点四、巡航飞行、起飞和着陆1、什么是巡航飞行和巡航速度2、影响平飞所需速度的因素3、最大平飞速度及其影响因素4、最小平飞速度及其影响因素5、什么是飞行包线6、飞机的巡航性能参数五、水平转弯和侧滑1、飞机水平转弯的受力分析和载荷系数2、侧滑和侧滑角的概念六、等速爬升和等速下滑1、等速爬升和爬升角的概念2、等速下滑和下滑角的概念3、影响下滑角的因素七、增升原理和增升装置1、增升装置的作用和原理2、后缘襟翼的种类和各自采取的增升原理3、使用后缘襟翼的缺点4、前缘襟翼的分类和原理5、前缘缝翼的作用6、涡流发生器的作用第四章飞机的稳定性和操纵性一、飞机运动参数1、地面坐标系的建立2、飞机在空间的姿态表示方法二、飞机稳定性和操纵性的基本概念1、稳定性的概念及其分类2、动稳定性和静稳定性的概念和两者之间的关系3、飞机的稳定性问题分为哪3个方面4、什么是飞机的操纵性,飞机的操纵性分为哪3个方面三、飞机的纵向稳定性1、什么是飞机的纵向配平,如何实现?(飞机水平尾翼的一个重要作用就是保证飞机在不同速度下进行定常直线飞行的纵向平衡*。