题号:865
《空气动力学》
考试大纲
考试内容
根据本专业教学及专业特点,对考试范围作以下要求。
1.空气动力学的分类,流动的类型;量纲分析,Buckingham Pi 定理;流动相似准则;马赫数、雷诺数的表达式和物理意义;升力系数、阻力系数等无量纲参数的表达式及各项含义;压力中心和气动中心的概念。
2.空气动力学中的一些基本准则和公式;流体模型:控制体和流体微团;连续方程、动量方程、能量方程遵循的物理原理;动量方程的应用;实质导数表达式及各项物理意义;迹线、流线、染色线的定义与区别;旋转角速度、旋度、变形角速度,环量;流函数、势函数,流函数势函数的关系。
3.不可压无粘流基础;Bernoulli方程及其应用;不可压流中的速度边界条件;不可压无旋流的控制方程:Laplace方程;基本流动:均匀流、源汇、偶极子和点涡,流动叠加;绕圆柱有升力流动;Kutta-Joukovski定理。
4.绕翼型的不可压流;翼型的几何描述术语、翼型的气动力特性;低速绕翼型流动解的基本原理:涡面;库塔条件;经典薄翼理论:对称翼型和有弯度翼型(计算时注意将角度转化为弧度)。
5.绕有限翼展的不可压无粘流;下洗和诱导阻力;涡线及Biot-Savart定理、Helmholtz定理;Prandtl经典升力线理论;椭圆翼载荷分布的特点;有限翼展机翼升力线斜率公式、椭圆环量分布机翼下洗角计算公式、诱导阻力计算公式。(计算时注意将角度转化为弧度)
6.压缩性的定义;热力学第一定律、第二定律及其应用,熵的概念及熵增计算公式。音速的定义及计算公式。
7.等熵关系式,滞止参数与静参数的关系。
8.正激波、斜激波关系式,Prandtl-Meyer膨胀波。通过激波、膨胀波后各流动变量的变化规律(增大、减小、不变)。掌握如何通过查询附录A、B、C来计算激波和膨胀波的简单问题。
9.等熵准一维管道流动;亚声速流动与超声速流动各自在收缩扩张管道中的速度变化规律。
10.线性化速度势方程;压缩性修正;临界马赫数;阻力发散马赫数;超临界翼型的概念;跨声速面积律。
11.线化超音速小扰动流;超音速薄翼型的升力系数及阻力系数计算;超声速平板翼型的压力中心和焦点位置。
参考教材:《空气动力学基础》(双语教学译注版),Anderson, J.D.,杨永等译注,航空工业出版社,2020第六版或2014第五版.