空氣動力學基本理論-流體運動的基本概念和基本概念

流體運動的基本概念和規(guī)律空氣動力學2.1流體流動的基本概念2.2流體流動的基本規(guī)律2.1流體流動的基本概念2.1.1相對運動原理2.1.2連續(xù)性假設(shè)2.1.3流場、定常流動與非定常流2.1.4流線、流線譜、流管和流量2.1.1相對運動原理作用在飛機上的空氣動力取決于飛機和空氣之間的相對運動情況，而與觀察、研究時所選擇的參考坐標無關(guān)。舉例飛機的相對飛行情況?？諝庀鄬︼w機的運動稱為相對氣流，相對氣流的方向與飛機的運動方向相反。只要相對氣流速度相同，產(chǎn)生的空氣動力也就相等。而風洞實驗就是利用的這個原理。川西風洞基地能夠進行從低速到24倍聲速，從水下、地面到94公里高空范圍，覆蓋氣動力、氣動熱、氣動物理、氣動光學等領(lǐng)域的空氣動力試驗FL-62連續(xù)式跨聲速風洞高超音速風洞交通運輸、房屋建筑、風能利用、運動成績1.利用風洞可以得到飛機氣動參數(shù),其基本依據(jù)是()A.連續(xù)性假設(shè)B.相對性原理C.牛頓定理D.熱力學定律答案：B2.1.2連續(xù)性假設(shè)連續(xù)性假設(shè)是在進行空氣動力削研究時，將大量的、單個分子組成的大氣看成是連續(xù)的介質(zhì)。所謂連續(xù)介質(zhì)就是組成介質(zhì)的物質(zhì)連成一片，內(nèi)部沒有任何間隙。在其中任意取一個微團都可以看成是無數(shù)份子組成，微團表現(xiàn)出來的特性體現(xiàn)了眾多分子的共同特性。對大氣采用連續(xù)性假設(shè)的理由：與所研究的對象—飛機相比，空氣分子的平均自由行程要比飛機的尺寸小得多。空氣流過飛機表面時，與飛機之間產(chǎn)生的相互作用不是單個分子所為，而是無數(shù)分子共同作用的結(jié)果。2.1.3流場、定常流動與非定常流ABC流場非定常流動定常流動非定常流動：流體流經(jīng)空間各點的速度、壓力、溫度、密度等隨時間變化而變化。流場:流體流動所占據(jù)的空間。定常流動：流體流經(jīng)空間各點的速度、壓力、溫度、密度等不隨時間變化。流體質(zhì)量元在不同地點的速度可以各不相同。流體在空間各點的速度分布不變?！岸ǔＡ鲃印辈⒉粌H限于“理想流體”。2.非定常流是指()A.流場中各點的空氣狀態(tài)參數(shù)相同B.流場中各點的空氣狀態(tài)參數(shù)隨時間變化C.流場中各點的空氣狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化D.流場中空氣狀態(tài)參數(shù)與位置無關(guān)答案：B2.1.4流線、流線譜、流管和流量流線流量流管流線譜ABDC流線流線是在流場中用來描繪流體微團流動狀態(tài)的曲線。流線每一點上，曲線的切線方向正是流體微團流經(jīng)該點時流動速度方向。在流場中，用流線組成的描繪流體微環(huán)流動情況的圖畫，稱為流線譜。/x/page/u07564hwyi9.html?sf=uri流管在流場中取一條不是流線的封閉曲線，通過曲線上各點的流線形成的管型曲面稱為流管。流管內(nèi)流體的質(zhì)量是守恒的。因為通過曲線上各點流體微團的速度都與通過該點的流線相切，所以只有流管截面上有流體流過，而不會有流體通過管壁流進或流出。流

量流量：可以分為質(zhì)量流量和體積流量。質(zhì)量流量：單位時間內(nèi)流過截面的流體質(zhì)量。體積流量：單位時間內(nèi)流過截面的流體體積。2.2流體流動的基本規(guī)律2.2.1連續(xù)方程2.2.2伯努利方程-質(zhì)量守恒-能量守恒2.2.1連續(xù)方程連續(xù)方程是質(zhì)量守恒定律在流體定常流中的應(yīng)用。分析步驟：1.選流管分析；2.對1、2、3截面情況3.應(yīng)用公式舉例因為所以結(jié)論：流體的流速與流管的橫截面面積成反比；流管變細，流線變密，流速變快；流管變粗，流線變粗，流速變慢?？芍傻?前提Ma<0.3)連續(xù)方程表達式答案：C3.氣體的連續(xù)性定理是()在空氣流動過程中的應(yīng)用:A.能量守衡定律B.牛頓第一定律C.質(zhì)量守衡定律D.牛頓第二定律答案：A4.流體在管道中以穩(wěn)定的速度流動時,如果管道由粗變細,則流體的流速()A.增大B.減小C.保持不變D.可能增大,也可能減小2.2.2伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律在流體流動中的應(yīng)用。什么是能量守恒定律？伯努利方程闡述的是：當不可壓縮的、理想的流體，在一個與外界沒有能量交換的系統(tǒng)中做定常流動時，系統(tǒng)中的機械能可以互相轉(zhuǎn)換，但總能量保持不變壓力能動能位能（忽略）答案：A5.氣體的伯努利定理是()在空氣流動過程中的應(yīng)用:A.能量守衡定律B.牛頓第一定律C.質(zhì)量守衡定律D.牛頓第二定律伯努利方程表達式

為靜壓，單位體積流體具有的壓力能在靜止空氣中，靜壓等于大氣壓力為動壓，單位體積流體具有的動能空氣的密度，流體運動速度為總壓，靜壓和動壓之和

不可壓縮的理想流體做定常絕熱流動時答案：D6.伯努利方程的使用條件是()A.只要是理想的不可壓縮流體B.只要是理想的與外界無能量交換的流體C.只要是不可壓縮,且與外界無能量交換的流體D.必須是理想的、不可壓縮、且與外界無能量變換的流體連續(xù)方程伯努利方程結(jié)論不可壓縮的、理想的流體在進行定常絕熱流動時流管變細，流線變密，流速變快，動能增大，靜壓減小流管變粗，流線變粗，流速變慢，動能減小，靜壓增大相關(guān)實驗演示航空實際應(yīng)用空速管空速管的測量修正系數(shù)答案：A、D7.伯努利方程適用于:()多選題A.低速氣流B.高速氣流C.適用于各種速度的氣流D.不可壓縮流體伯努利人物簡介丹尼爾·伯努利（1700~1782）

1700年1月29日生于尼德蘭的格羅寧根。他自幼興趣廣泛、先后就讀于尼塞爾大學、斯特拉斯堡大學和海德堡大學，學習邏輯、哲學、醫(yī)學和數(shù)學。1724年，丹尼爾獲得有關(guān)微積分方程的重要成果，從而轟動歐洲科學界。

伯努利把牛頓力學引入對流體力學的研究，其著名的《流體力學》一書影響深遠。他同時是氣體動力學專家。1782年3月17日，丹尼爾伯努利在瑞