空气动力学基本理论-流体运动的基本概念和基本概念

流体运动的基本概念和规律空气动力学2.1流体流动的基本概念2.2流体流动的基本规律2.1流体流动的基本概念2.1.1相对运动原理2.1.2连续性假设2.1.3流场、定常流动与非定常流2.1.4流线、流线谱、流管和流量2.1.1相对运动原理作用在飞机上的空气动力取决于飞机和空气之间的相对运动情况，而与观察、研究时所选择的参考坐标无关。举例飞机的相对飞行情况。空气相对飞机的运动称为相对气流，相对气流的方向与飞机的运动方向相反。只要相对气流速度相同，产生的空气动力也就相等。而风洞实验就是利用的这个原理。川西风洞基地能够进行从低速到24倍声速，从水下、地面到94公里高空范围，覆盖气动力、气动热、气动物理、气动光学等领域的空气动力试验FL-62连续式跨声速风洞高超音速风洞交通运输、房屋建筑、风能利用、运动成绩1.利用风洞可以得到飞机气动参数,其基本依据是()A.连续性假设B.相对性原理C.牛顿定理D.热力学定律答案：B2.1.2连续性假设连续性假设是在进行空气动力削研究时，将大量的、单个分子组成的大气看成是连续的介质。所谓连续介质就是组成介质的物质连成一片，内部没有任何间隙。在其中任意取一个微团都可以看成是无数份子组成，微团表现出来的特性体现了众多分子的共同特性。对大气采用连续性假设的理由：与所研究的对象—飞机相比，空气分子的平均自由行程要比飞机的尺寸小得多。空气流过飞机表面时，与飞机之间产生的相互作用不是单个分子所为，而是无数分子共同作用的结果。2.1.3流场、定常流动与非定常流ABC流场非定常流动定常流动非定常流动：流体流经空间各点的速度、压力、温度、密度等随时间变化而变化。流场:流体流动所占据的空间。定常流动：流体流经空间各点的速度、压力、温度、密度等不随时间变化。流体质量元在不同地点的速度可以各不相同。流体在空间各点的速度分布不变。“定常流动”并不仅限于“理想流体”。2.非定常流是指()A.流场中各点的空气状态参数相同B.流场中各点的空气状态参数随时间变化C.流场中各点的空气状态参数不随时间变化D.流场中空气状态参数与位置无关答案：B2.1.4流线、流线谱、流管和流量流线流量流管流线谱ABDC流线流线是在流场中用来描绘流体微团流动状态的曲线。流线每一点上，曲线的切线方向正是流体微团流经该点时流动速度方向。在流场中，用流线组成的描绘流体微环流动情况的图画，称为流线谱。/x/page/u07564hwyi9.html?sf=uri流管在流场中取一条不是流线的封闭曲线，通过曲线上各点的流线形成的管型曲面称为流管。流管内流体的质量是守恒的。因为通过曲线上各点流体微团的速度都与通过该点的流线相切，所以只有流管截面上有流体流过，而不会有流体通过管壁流进或流出。流

量流量：可以分为质量流量和体积流量。质量流量：单位时间内流过截面的流体质量。体积流量：单位时间内流过截面的流体体积。2.2流体流动的基本规律2.2.1连续方程2.2.2伯努利方程-质量守恒-能量守恒2.2.1连续方程连续方程是质量守恒定律在流体定常流中的应用。分析步骤：1.选流管分析；2.对1、2、3截面情况3.应用公式举例因为所以结论：流体的流速与流管的横截面面积成反比；流管变细，流线变密，流速变快；流管变粗，流线变粗，流速变慢。可知可得(前提Ma<0.3)连续方程表达式答案：C3.气体的连续性定理是()在空气流动过程中的应用:A.能量守衡定律B.牛顿第一定律C.质量守衡定律D.牛顿第二定律答案：A4.流体在管道中以稳定的速度流动时,如果管道由粗变细,则流体的流速()A.增大B.减小C.保持不变D.可能增大,也可能减小2.2.2伯努利方程伯努利方程是能量守恒定律在流体流动中的应用。什么是能量守恒定律？伯努利方程阐述的是：当不可压缩的、理想的流体，在一个与外界没有能量交换的系统中做定常流动时，系统中的机械能可以互相转换，但总能量保持不变压力能动能位能（忽略）答案：A5.气体的伯努利定理是()在空气流动过程中的应用:A.能量守衡定律B.牛顿第一定律C.质量守衡定律D.牛顿第二定律伯努利方程表达式

为静压，单位体积流体具有的压力能在静止空气中，静压等于大气压力为动压，单位体积流体具有的动能空气的密度，流体运动速度为总压，静压和动压之和

不可压缩的理想流体做定常绝热流动时答案：D6.伯努利方程的使用条件是()A.只要是理想的不可压缩流体B.只要是理想的与外界无能量交换的流体C.只要是不可压缩,且与外界无能量交换的流体D.必须是理想的、不可压缩、且与外界无能量变换的流体连续方程伯努利方程结论不可压缩的、理想的流体在进行定常绝热流动时流管变细，流线变密，流速变快，动能增大，静压减小流管变粗，流线变粗，流速变慢，动能减小，静压增大相关实验演示航空实际应用空速管空速管的测量修正系数答案：A、D7.伯努利方程适用于:()多选题A.低速气流B.高速气流C.适用于各种速度的气流D.不可压缩流体伯努利人物简介丹尼尔·伯努利（1700~1782）

1700年1月29日生于尼德兰的格罗宁根。他自幼兴趣广泛、先后就读于尼塞尔大学、斯特拉斯堡大学和海德堡大学，学习逻辑、哲学、医学和数学。1724年，丹尼尔获得有关微积分方程的重要成果，从而轰动欧洲科学界。

伯努利把牛顿力学引入对流体力学的研究，其著名的《流体力学》一书影响深远。他同时是气体动力学专家。1782年3月17日，丹尼尔伯努利在瑞