空氣動(dòng)力學(xué)基本理論-流體運(yùn)動(dòng)的基本概念和基本概念

流體運(yùn)動(dòng)的基本概念和規(guī)律空氣動(dòng)力學(xué)2.1流體流動(dòng)的基本概念2.2流體流動(dòng)的基本規(guī)律2.1流體流動(dòng)的基本概念2.1.1相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理2.1.2連續(xù)性假設(shè)2.1.3流場(chǎng)、定常流動(dòng)與非定常流2.1.4流線、流線譜、流管和流量2.1.1相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理作用在飛機(jī)上的空氣動(dòng)力取決于飛機(jī)和空氣之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況，而與觀察、研究時(shí)所選擇的參考坐標(biāo)無關(guān)。舉例飛機(jī)的相對(duì)飛行情況。空氣相對(duì)飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)稱為相對(duì)氣流，相對(duì)氣流的方向與飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向相反。只要相對(duì)氣流速度相同，產(chǎn)生的空氣動(dòng)力也就相等。而風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)就是利用的這個(gè)原理。川西風(fēng)洞基地能夠進(jìn)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(dòng)力、氣動(dòng)熱、氣動(dòng)物理、氣動(dòng)光學(xué)等領(lǐng)域的空氣動(dòng)力試驗(yàn)FL-62連續(xù)式跨聲速風(fēng)洞高超音速風(fēng)洞交通運(yùn)輸、房屋建筑、風(fēng)能利用、運(yùn)動(dòng)成績(jī)1.利用風(fēng)洞可以得到飛機(jī)氣動(dòng)參數(shù),其基本依據(jù)是()A.連續(xù)性假設(shè)B.相對(duì)性原理C.牛頓定理D.熱力學(xué)定律答案：B2.1.2連續(xù)性假設(shè)連續(xù)性假設(shè)是在進(jìn)行空氣動(dòng)力削研究時(shí)，將大量的、單個(gè)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(gè)微團(tuán)都可以看成是無數(shù)份子組成，微團(tuán)表現(xiàn)出來的特性體現(xiàn)了眾多分子的共同特性。對(duì)大氣采用連續(xù)性假設(shè)的理由：與所研究的對(duì)象—飛機(jī)相比，空氣分子的平均自由行程要比飛機(jī)的尺寸小得多。空氣流過飛機(jī)表面時(shí)，與飛機(jī)之間產(chǎn)生的相互作用不是單個(gè)分子所為，而是無數(shù)分子共同作用的結(jié)果。2.1.3流場(chǎng)、定常流動(dòng)與非定常流ABC流場(chǎng)非定常流動(dòng)定常流動(dòng)非定常流動(dòng)：流體流經(jīng)空間各點(diǎn)的速度、壓力、溫度、密度等隨時(shí)間變化而變化。流場(chǎng):流體流動(dòng)所占據(jù)的空間。定常流動(dòng)：流體流經(jīng)空間各點(diǎn)的速度、壓力、溫度、密度等不隨時(shí)間變化。流體質(zhì)量元在不同地點(diǎn)的速度可以各不相同。流體在空間各點(diǎn)的速度分布不變。“定常流動(dòng)”并不僅限于“理想流體”。2.非定常流是指()A.流場(chǎng)中各點(diǎn)的空氣狀態(tài)參數(shù)相同B.流場(chǎng)中各點(diǎn)的空氣狀態(tài)參數(shù)隨時(shí)間變化C.流場(chǎng)中各點(diǎn)的空氣狀態(tài)參數(shù)不隨時(shí)間變化D.流場(chǎng)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(chǎng)中用來描繪流體微團(tuán)流動(dòng)狀態(tài)的曲線。流線每一點(diǎn)上，曲線的切線方向正是流體微團(tuán)流經(jīng)該點(diǎn)時(shí)流動(dòng)速度方向。在流場(chǎng)中，用流線組成的描繪流體微環(huán)流動(dòng)情況的圖畫，稱為流線譜。/x/page/u07564hwyi9.html?sf=uri流管在流場(chǎng)中取一條不是流線的封閉曲線，通過曲線上各點(diǎn)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?yàn)橥ㄟ^曲線上各點(diǎn)流體微團(tuán)的速度都與通過該點(diǎn)的流線相切，所以只有流管截面上有流體流過，而不會(huì)有流體通過管壁流進(jìn)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：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過截面的流體質(zhì)量。體積流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過截面的流體體積。2.2流體流動(dòng)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(duì)1、2、3截面情況3.應(yīng)用公式舉例因?yàn)樗越Y(jié)論：流體的流速與流管的橫截面面積成反比；流管變細(xì)，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(dá)式答案：C3.氣體的連續(xù)性定理是()在空氣流動(dòng)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(dòng)時(shí),如果管道由粗變細(xì),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(dòng)中的應(yīng)用。什么是能量守恒定律？伯努利方程闡述的是：當(dāng)不可壓縮的、理想的流體，在一個(gè)與外界沒有能量交換的系統(tǒng)中做定常流動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)中的機(jī)械能可以互相轉(zhuǎn)換，但總能量保持不變壓力能動(dòng)能位能（忽略）答案：A5.氣體的伯努利定理是()在空氣流動(dòng)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(dá)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(dòng)壓，單位體積流體具有的動(dòng)能空氣的密度，流體運(yùn)動(dòng)速度為總壓，靜壓和動(dòng)壓之和

不可壓縮的理想流體做定常絕熱流動(dòng)時(shí)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(jìn)行定常絕熱流動(dòng)時(shí)流管變細(xì)，流線變密，流速變快，動(dòng)能增大，靜壓減小流管變粗，流線變粗，流速變慢，動(dòng)能減小，靜壓增大相關(guān)實(shí)驗(yàn)演示航空實(shí)際應(yīng)用空速管空速管的測(cè)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(jiǎn)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(xué)、斯特拉斯堡大學(xué)和海德堡大學(xué)，學(xué)習(xí)邏輯、哲學(xué)、醫(yī)學(xué)和數(shù)學(xué)。1724年，丹尼爾獲得有關(guān)微積分方程的重要成果，從而轟動(dòng)歐洲科學(xué)界。

伯努利把牛頓力學(xué)引入對(duì)流體力學(xué)的研究，其著名的《流體力學(xué)》一書影響深遠(yuǎn)。他同時(shí)是氣體動(dòng)力學(xué)專家。1782年3月17日，丹尼爾伯努利在瑞