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空气动力学基础60912课件
绪论
流体力学基础
流体运动的基本规律
空气动力学方程
翼型与机翼空气动力学
空气动力学实验技术
contents
目
录
绪论
CATALOGUE
01
03
20世纪以来，随着航空和航天技术的快速发展，空气动力学得到了广泛的应用和深入的研究。
01
空气动力学的发展可以追溯到古代，人们通过观察自然现象和实验研究，积累了丰富的经验。
02
19世纪末，科学家开始系统地研究空气动力学，并取得了许多重要的成果。
飞机、直升机、无人机等飞行器的设计和性能分析。
航空工业
火箭、卫星、空间站等航天器的设计和性能分析。
航天工业
汽车、高速列车、船舶等交通工具的设计和性能分析。
交通运输
气象预报、气候变化研究等。
气象研究
流体力学基础
CATALOGUE
02
流体被视为连续介质，由无数微小粒子组成，彼此之间存在相对运动。
连续性
压缩性
粘性
流体的体积会随着压力的变化而变化，具有一定的压缩性。
流体在运动过程中，对流体质点之间的内摩擦力，称为粘性。
03
02
01
流体在静止状态下，满足力的平衡条件，即合力为零。
静止流体的平衡
静止流体内部压力分布遵循帕斯卡原理，即静止流体中某一点处的压力不会因深度增加而改变。
压力分布
静止流体对浸没其中的物体产生一个向上的浮力，大小等于物体所排流体的重量。
浮力原理
流体运动的基本规律
CATALOGUE
03
流体运动遵循牛顿第二定律，即力等于质量乘以加速度。
牛顿第二定律
伯努利定理
斯托克斯定理
纳维-斯托克斯方程
在不可压缩、无粘性流体的定常流动中，流体的压强、速度和密度之间遵循伯努利定理。
在粘性流体的运动中，斯托克斯定理描述了流体中的应力与应变之间的关系。
描述粘性流体运动的偏微分方程，包含了流体中的压力、速度和粘性力的关系。
空气动力学方程
CATALOGUE
04
总结词
描述流体速度与压强之间的关系
详细描述
伯努利方程是空气动力学的基本方程之一，它表明流体的速度增加时，其压强将减小；反之，流体的速度减小时，其压强将增加。这个方程基于理想流体假设，适用于不可压缩、无粘性流体的稳态流动。
总结词
描述流体质量守恒的方程
详细描述
连续性方程是空气动力学的另一个基本方程，它基于质量守恒原理。该方程表明，在流场中，流体的质量流入和流出一个控制体的速率之差，等于控制体内质量的变化率。这个方程对于不可压缩流体和可压缩流体都适用。
描述流体动量变化的方程
总结词
动量方程是空气动力学中描述流体动量变化的方程。该方程表明，在一个控制体内，流体动量的变化率等于作用在控制体上的外力之和。这个方程是牛顿第二定律的直接应用，对于不可压缩流体和可压缩流体都适用。
详细描述
翼型与机翼空气动力学
CATALOGUE
05
翼型的最宽处，即机翼的截面宽度。
弦长
翼型上下表面之间的垂直距离。
厚度
翼型上下的弯曲程度。
弯度
翼型的前端和后端的形状。
尖前缘和后缘
机翼的展长
机翼在机身上的安装位置到翼尖的距离。
机翼的安装角
机翼与机身之间的夹角。
机翼的扭转角
机翼上下面之间的相对扭转角度。
机翼的襟翼和缝翼
用于改变机翼的面积和形状，影响升力和阻力的可动部件。
升力
空气流过机翼时产生的阻力，与飞行速度和机翼形状有关。
阻力
升阻比
气动效率
01
02
04
03
实际升力与理论升力之比，反映机翼气动性能的优劣。
机翼上下表面的压力差产生的力，使飞机得以升空。
升力与阻力的比值，是评价机翼性能的重要参数。
空气动力学实验技术
CATALOGUE
06
02
01
04
03
风洞实验是空气动力学研究的重要手段之一，通过在风洞中模拟气流流动，可以对飞行器、汽车、船舶等物体的空气动力学性能进行测试和评估。
风洞实验技术不断发展，目前已经出现了高超声速风洞、电弧风洞等新型风洞，可以模拟更极端的气流条件和测试更高速度的飞行器。
风洞实验技术的应用范围非常广泛，不仅用于航空航天领域，还涉及到汽车、建筑、环境等众多领域。
风洞实验技术包括模型设计、制作和安装、气流控制、测量和数据采集等方面，需要精确控制实验条件和参数，以确保实验结果的准确性和可靠性。
飞行测试是验证飞行器性能和功能的重要环节，通过在真实飞行环境中对飞行器进行测试，可以获取其空气动力学性能、操纵稳定性、推进性能等方面的数据。
飞行测试技术的应用范围非常广泛，不仅用于航空器领域，还涉及到航天器、导弹等领域。
随着技术的发展，飞行测试技术也在不断进步，目前已经出现了无人驾驶飞行器、虚拟现实技术等新型飞行测试技术。
飞行测试技术包括测试设备、测试平台、数据采集和处理等方面，需要保证测试的安全性和准确性。
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