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飞机空气动力学+2

飞机空气动力学+2

内容简介《飞机空气动力学》是一

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内容简介

《飞机空气动力学》是一本理论和实践相结合的书。 ;《飞机空气动力学》分7章,讲述了飞机和大气的特点、低速气流特、飞机的低速空气动力特、高速气流特、飞机的高速空气动力特、螺旋桨空气动力特和规气动特点。 ;《飞机空气动力学》在内容广度和深度上兼顾知识的系统、逻辑,力求结构合理,理论和实用并重。 ;《飞机空气动力学》可以作为飞行技术及民航交通运输专业的教科书,也可作为航空爱好者的参考书。

目录

第1章 流体的基本属和流体静力学基础1.1 流体的力学特和连续介质模型1.2 流体的密度、温度、压强及气体状态方程1.3 流体的压缩和膨胀1.3.1 流体压缩1.3.2 温度对空气压缩的影响1.3.3 流体的膨胀1.4 流体的粘1.4.1 流体粘的概念1.4.2 牛顿内摩擦定律1.5 流体模型化1.6 作用在流体微团上的力1.7 流体静压强的两个重要特1.8 流体的衡方程——欧拉衡方程1.8.1 欧拉衡方程1.8.2 静止流体的等压面本章小结复考拓展阅读空气动力学发展简史第2章 流体运动学和动力学基础2.1 研究流体运动的方法及其基本概念2.1.1 运动的转换——运动的相对2.1.2 研究流体运动的两种方法2.1.3 流体运动的分类2.1.4 流线、迹线及流管2.1.5 流线谱2.1.6 体系和控制体2.2 一维定常流动的基本方程2.2.1 连续方程2.2.2 动量方程2.2.3 微分形式的动量方程2.2.4 伯努利方程+2.2.5 能量方程2.3 低速附面层2.3.1 附面层的产生及质2.3.2 层流附面层和紊流附面层2.3.3 雷诺数*2.3.4板附面层的摩擦阻力2.3.5 附面层的分离本章小结复考拓展阅读\

摘要与插图

流体的基本属和流体静力学基础

本章关键词

压缩(compreility)

连续介质(continuous medium)

粘(viscosity)

脚胀(expansion)

(thermal conductivity)

欧拉衡方程(Euler equation ofstatic equilibrium)

本幸主妻介绍流体的基本属括流体的力学特、续介质的概念以及压缩膨胀等流体的重特,在解决流体力学问题时必须考虑到流体的这些并恰当地处理它们对实际问题的影响。在了解这些特的基础上研究流体处于静止状态时衡规律和其中的压强分布规律

由于体和固体的力学特不同,流体力学的研究方法也和固体力学的不同,流体静力学的分折方法在流体力学中具有程度的普遍意义也是研究流体动力的基础。

空气动力学的基本任务是为飞行器的设计提供重要的理论依据,空气动力的基本理论,更是指导飞行实践必不可少的理论依据。空气动力学是流体力学的组成部分,而流体力学又是物理学的一个分支。流体力学又分为流体静力学和流体动力学两大组成部分。前者研究的是流体静止时其作用力产生和变化的规律,后者研究的是流体运动时的运动规律及其作用力产生和变化的规律,很显然,流体力学的基本理论都适用于空气。

1.pan style="font-family:宋体">流体的力学特和连续介质模型

pan style="font-family:宋体">流体的力学特

物质有三种状态,分别是气态,液态和固态,对应的物质一般称为气体、液体和固体。根据其是否能流动,将液体和气体分作一类,称之为流体。

流体与固体相比,其分子与分子之间的吸引力很小,分子热运动较剧烈,因而分子排列较为松散,本身不能保持的形状。

从力学质来说,固体能够抵抗压力、拉力和剪切力,在的外力作用下会产生的变形,如果再施加更大的作用力则会破坏固体本身的形状或结构。可是,在一般情况下,流体只能承受压力,而不能承受拉力,在的剪切力的作用下,流体会产生连续的变形,因此静止流体不能承受剪切力。这是流体和固体在力学质上的明显区别。

液体和气体具有流体的共同特,但其各自也有不同的特。

液体分子与分子之间的间距和分子的有效直径差不多相等,也是分子与分子之间的距离相对。因而,对液体施加压力的时候,液体分子与分子之间的间距稍有缩小,分子与分子之间会产生很大的斥力来抵抗压力,液体分子之间的间距很难再缩小,表现出来是液体不易压缩。由于液体分子之间的间距相对较小,因此分子之间的吸引力较大,液体有表面积收缩到小的特,所以质量的液体具有的体积,在容器中会形成液面与空气分界的自由分界面。

与液体相比,气体分子之间的距离要大得多,例如在常温常压下,空气分子之间均距离约为3×10-m,而分子的有效直径为10-1°m。分子之间的距离比分子有效直径大得多。正因为如此,当气体受到压力压缩时,只有当分子之间的距离缩小很多时,才会明显地表现出分子与分子之间的斥力。所以,对气体加压时,其体积很容易被压缩。也正因为气体分子与分子的间距较大,其表现出来的引力也很小,相对于液体具有较强的分子引力来说,气体的分子热运动对气体特起着决定作用。这是气体和液体的不同之处,质量的气体没有的体积的来说,气体既没有的形状也没有的体积。量的气入较大容器后,由于分子的无规则热运动,气体很快充满整个容器,而不能形成自由表面。

2.连续介质模型

对于流体,无论是液体还是气体,其本质都是由大量不断运动的分子组成。而且无论是分子与分子之间的间距大小如何,从徽观的角度来看,分子与分子之是存在间隙的。从

数学的角度来说,流体的质量在空间上其实是不连续的。同时,由于分子的运动,又会导致在任一空间点上的流体物理量对于时间是不连续的。要研究这样的微观运动是困难的。流体在微观上确实是不连续的,但人们日常生活中观察到的或者用仪器测量到的流体宏观结构和宏观运动又明显地表现出连续和确定。空气动力学所研究的正是空气这种流体的宏观运动。

空气实际上是由大量微小的空气分子组成的;空气分子之间存在间隙,每个空气分子都在不断地作无规则的热运动。在分子热运动过程中,空气分子两次碰撞之间所走过均路程,叫空气分子均自由程。分析分子运动的基本方法是对每一个分子运用运动定律,分析每一个分子的运动规律,然后用统计学方法求得大量分子微观量均值。这种研究方法,通常被称为统计力学方法,相对来说较为严谨,不过它的计算过于繁项,实际应用受到了限制。

1753年,欧拉首先采用了连续介质作为宏观流体模型,将流体看成是由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质,这个模型称为连续介质模型。

目前,一般飞机活动的高度范围主要在大气与地面的对流层,而这个范围内的空气十分稠密,含的空气质量几乎占整个大气质量的3/4。在标准大气(标准大气状态参数随高度的变化见3.2.2节)状况下,面的大气,空气的分子密度约为2.7×10”/mmpan>,空气分子均自由程只有约10”mm。所以在目前一般飞机飞行的高度范围内,空气分子均自由程与飞机的特征长度(表示飞机尺大小的有代表的长度,如飞机两翼尖之间的距离或机翼弦长)相比,是微小的。在这样的条件下,空气作用在物体表面的力,是大量空气分子连续不断地撞击物体表面的宏观效果,空气动力是大量空气分子共同作用的……

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