飞机的低速空气动力课件.ppt

飞行原理/CAFUC飛行原理/CAFUC空氣流動的描述第二章第頁*空氣動力是空氣相對於飛機運動時產生的，要學習和研究飛機的升力和阻力，首先要研究空氣流動的基本規律。第二章第頁*2.1.1流體模型化理想流體，不考慮流體粘性的影響。不可壓流體，不考慮流體密度的變化，Ma0.4。絕熱流體，不考慮流體溫度的變化，Ma0.4。第二章第頁*2.1.2相對氣流運動方向相對氣流方向自然風方向第二章第頁*飛機的相對氣流方向與飛行速度方向相反只要相對氣流速度相同，飛機產生的空氣動力就相同。第二章第頁*對相對氣流的現實應用直流式風洞回流式風洞第二章第頁*風洞實驗段及實驗模型第二章第頁*風洞的其他功用第二章第頁*2.1.3迎角迎角就是相對氣流方向與翼弦之間的夾角。第二章第頁*相對氣流方向就是飛機速度的反方向第二章第頁*相對氣流方向是判斷迎角大小的依據平飛中，可以通過機頭高低判斷迎角大小。而其他飛行狀態中，則不可以採用這種判斷方式。第二章第頁*水準飛行、上升、下降時的迎角上升平飛下降第二章第頁*迎角探測裝置第二章第頁*2.1.4流線和流線譜空氣流動的情形一般用流線、流管和流線譜來描述。流線：流場中一條空間曲線，在該曲線上流體微團的速度與曲線在該點的切線重合。對於定常流，流線是流體微團流動的路線。第二章第頁*流管：由許多流線所圍成的管狀曲面。第二章第頁*流線和流線譜流線譜是所有流線的集合。第二章第頁*流線和流線譜的實例第二章第頁*流線和流線譜的實例第二章第頁*流線的特點該曲線上每一點的流體微團速度與曲線在該點的切線重合。流線每點上的流體微團只有一個運動方向。流線不可能相交，不可能分叉。第二章第頁*流線譜的特點流線譜的形狀與流動速度無關。物體形狀不同，空氣流過物體的流線譜不同。物體與相對氣流的相對位置（迎角）不同，空氣流過物體的流線譜不同。氣流受阻，流管擴張變粗，氣流流過物體外凸處或受擠壓，流管收縮變細。氣流流過物體時，在物體的後部都要形成渦流區。第二章第頁*2.1.5連續性定理流體流過流管時，在同一時間流過流管任意截面的流體品質相等。品質守恆定律是連續性定理的基礎。第二章第頁*連續性定理12A1,v1A2,v2單位時間內流過截面1的流體體積為單位時間內流過截面1的流體品質為同理，單位時間內流過截面2的流體品質為則根據品質守恆定律可得：即結論：空氣流過一流管時，流速大小與截面積成反比。第二章第頁*山谷裏的風通常比平原大河水在河道窄的地方流得快，河道寬的地方流得慢日常的生活中的連續性定理高樓大廈之間的對流通常比空曠地帶大第二章第頁*2.1.6伯努利定理同一流管的任意截面上，流體的靜壓與動壓之和保持不變。能量守恆定律是伯努力定理的基礎。第二章第頁*伯努利定理空氣能量主要有四種：動能、壓力能、熱能、重力勢能。低速流動，熱能可忽略不計；空氣密度小，重力勢能可忽略不計。因此，沿流管任意截面能量守恆，即為：動能+壓力能=常值。公式表述為：上式中第一項稱為動壓，第二項稱為靜壓，第三項稱為總壓。第二章第頁*伯努利定理—動壓，單位體積空氣所具有的動能。這是一種附加的壓力，是空氣在流動中受阻，流速降低時產生的壓力。—靜壓，單位體積空氣所具有的壓力能。在靜止的空氣中，靜壓等於當時當地的大氣壓。—總壓（全壓），它是動壓和靜壓之和。總壓可以理解為，氣流速度減小到零之點的靜壓。飞行原理/CAFUC