长航院飞机专业空气动力学与热工基础期末试题（两套）及答案

第3页PAGE2005～2006学年度第一学期飞机0401、2、3班《空气动力学》期末考试试卷（A）（共3页）题号一二三四总分得分一、填空题（每空1分，共20分）１、热力循环中体系对外界所做的功。2、飞机机翼的迎角是指，在时为正，时为负。班级姓名学号3、通用气体常数（μR）≈（J/mol·K）。4、平衡状态必须满足的三个条件是、和。5、一个标准大气压=㎜Hg≈Pa，一个工程大气压=㎜H2O≈Pa。命题熊纯审核批准6、马赫数的定义为，它是气流的衡量指标。飞机飞行马赫数的定义为。7、空速管是应用方程的原理制成的。8、完全气体是指的气体。9、后掠机翼由于后掠角的存在会产生效应和效应，其主要原因是。10、在三角翼上产生的升力有和两部分，其中的变化与迎角成非线性关系。11、飞机保持平飞所必须满足的两个运动方程是和。12、在保持其它条件不变时，螺旋桨的拉力随飞机飞行速度的增大而，随发动机转速增大而。13、飞机的机动性一般可以分为、和三种。二、判断题（每小题1分，共10分）两个温度相同的物体热量必平衡。（）各种完全气体在同温同压下的体积相等。（）等温过程中没有内能和焓的变化。（）飞机重心位于焦点之后，飞机具有迎角稳定性。（）变截面管流中，气流在管道面积小的地方流速快，而在管道面积大的地方流速慢。（）气流的滞止参数就是气流速度为零的参数。（）拉伐尔管的最小截面就是临界截面。（）飞机的升力随着飞行速度的增大而增大。（）在一定的高度和一定的迎角时，飞机只能以一定飞行速度平飞。（）10、飞机具有速度稳定性的条件是：飞行速度增大时，升力增大，飞行速度减小时，升力减小。（）三、简答题（每小题5分，共30分）１、请写出飞机极线图中A、B、C三点所对应的迎角及其定义。2、写出升力计算公式，说明升力产生的原理和影响升力大小的因素。3、音速的定义是什么？写出音速的两种形式的计算公式，并分析影响音速大小的因素。4、激波形成的条件是什么？它按形状可以分为哪几种？它们的强度哪个最强？画出各自的示意图。5、什么叫做飞机的临界马赫数？其大小表示了什么？并写出后掠机翼的临界马赫数与平直机翼的临界马赫数关系表达式。6、分别写出总温、总压与静温、静压及气流数的数学关系式。并说明它们的物理意义。四、计算分析题（每小题10分，共30分）某飞机在飞行中保持迎角不变，速度增大30%，试求其升力的增量是多少？2、综述后掠角的基本作用，并画出后掠翼的流线谱。3、发动机燃烧室进口空气温度为467K，出口温度为1150K，进出口气流速度分别为120m/s和170m/s，求流过燃烧室每公斤空气所获得的热量（Cp=1004J/kg.K）

2005～2006学年度第一学期飞机0401、2、3班《空气动力学》期末考试试卷（A）参考答案一、填空题（每空1分，共20分）１、2、前方来流速度方向与飞机机翼翼弦之间的夹角气流流向机翼上表面气流流向机翼下表面班级姓名学号3、8.3144、力平衡、热平衡化学平衡5、7601013251000098100命题熊纯审核批准6、气流速度与当地音速之比，压缩性,飞机飞行速度和飞机所在高度的音速的比值7、伯努利8、分子没有体积和作用力,只有质量9、翼根翼尖，由于后掠角的存在,流向机翼的气流速度只有垂直流向机翼前缘的有效分速度使气流发生转折10、位流升力涡升力涡升力11、G=YP=X12、增大，减小13、速度机动性高度机动性方向机动性二、判断题（每小题1分，共10分）1、√2、×3、√4、×5、×6、×7、√8、×9、√10、√三、简答题（每小题5分，共30分）１、A点对应的迎角为临界迎角:升力系数最大时对应的迎角B点对应的迎角为有利迎角:升阻比最大时对应的迎角C点对应的迎角为零升力迎角:升力系数为零时对应的迎角2、从空气流过双凸形机翼的流线谱中可以看到，空气流到机翼前缘，分成上下两股，分别沿机翼上、下表面向后流动，由于机冀有一定的正迎角，上表面又比较凸出，所以机翼上表面的流管必然变细，根据连续方程和伯努利方程可知其流速增大；压强下降。下表面则相反，流管变粗，流速减少，压强增大。垂直于相对气流方向压力差就是机翼的升力。影响飞机升力大小的因素有:相对气流的动压,机翼面积，升力系数(或机翼迎角)。3、音速是指微弱扰动在气体介质中的传播速度。，。影响音速大小的因素有气体的性质和气体的温度。4、激波形成的条件是超音速气流受到强压缩波，气体的压力、温度、密度均突跃地上升，气流速度突跃地下降。它按形状可以分为正激波、斜激波和弓型激波三种。它们的强度正激波最强。（简图略）5、当飞行速度增大到一定程度时，机翼表面最低压强点的气流速度刚好等于该点的气流音速，此时的飞行M数就是飞机的临界M数，简称临界M数。临界M数的大小，表示机翼最低压强点处产生局部超音速气流继而形成激波(局部激波)的早晚。临界M数大表示该机翼产生局部超音速气流晚，临界M数小产生局部超音速气流早。6、：总温就表示气体分子热运动和宏观运动的能量之和，也就是代表气流所具有的总能量的大小。：气体总压大小代表气体作功本领的大小，即气体具有的机械能的大小。四、计算分析题（每小题10分，共30分）1、因为飞机在飞行中保持迎角不变，则升力系数不变,根据升力计算公式:,速度增大30%，则可以求得升力的增量是69%。2、答题要点：后掠角使气流流谱呈“S”形；形成翼根效应和翼尖效应；气流速度分为有效分速和平行分速，而流过后掠机翼气流速度只有有效分速变化。后掠翼的流线谱略。3、写出能量方程，把相关参数代入方程即可求得

2005～2006学年度第一学期飞机0401、2、3班《空气动力学》期末考试试卷（B）（共2页）题号一二三四总分得分一、填空题（每空1分，共30分）１、一个标准大气压=㎜Hg≈Pa，一个工程大气压=㎜H2O≈Pa。2、完全气体是指的气体。班级姓名学号3、通用气体常数（μR）≈（J/mol·K）。4、可逆过程满足的三个条件是、和。5、热力循环中体系对外界所做的功。命题熊纯审核批准6、马赫数的定义为，它是气流的衡量指标。飞机飞行马赫数的定义为。7、空速管是应用方程的原理制成的。8、飞机机翼的迎角是指，在时为正，时为负。9、后掠机翼由于后掠角的存在会产生效应和效应，其主要原因是。10、在三角翼上产生的升力有和两部分，其中的变化与迎角成非线性关系。11、飞机保持平飞所必须满足的两个运动方程是和。12、在保持其它条件不变时，螺旋桨的拉力随飞机飞行速度的增大而，随发动机转速增大而。13、飞机的稳定性主要有、和三种。二、判断题（每小题2分，共20分）温度相等的两个物体不可能有热量传递。（）飞机在平飞时迎角和速度不能改变。（）完全气体在等温变化过程中从外界吸入的热量全部用来对外界做功。（）所有工作于两个定温热源之间的热机，热效率相等。（）变截面管流中，气流在管道面积小的地方流速快，而在管道面积大的地方流速慢。（）气流的滞止参数就是气流速度为零的参数。（）采用收敛管能使气流加速。（）飞机的升力随着飞行速度的增大而增大。（）升力作用点叫做飞机的焦点。（）10、飞机具有速度稳定性的条件是：飞行速度增大时，升力增大，飞行速度减小时，升力减小。（）三、简答题（每小题6分，共30分）１、请写出飞机极线图中A、B、C三点所对应的迎角及其定义。2、写出升力计算公式，说明升力产生的原理和影响升力大小的因素。3、音速的定义是什么？写出音速的两种形式的计算公式，并分析影响音速大小的因素。4、激波形成的条件是什么？它按形状可以分为哪几种？它们的强度哪个最强？画出各自的示意图.5、分别写出总温、总压与静温、静压及气流数的数学关系式。并说明它们的物理意义。四、计算分析题（每小题10分，共20分）某飞机在飞行中保持迎角不变，速度增大30%，试求其升力的增量是多少？2、试述局部激波产生的原理。2005～2006学年度第一学期飞机0401、2、3班《空气动力学》期末考试试卷（B）参考答案一、填空题（每空1分，共30分）１、76010132510000981002、分子没有体积和作用力,只有质量班级姓名学号3、8.3144、力平衡、热平衡没有摩擦5、命题熊纯审核批准6、气流速度与当地音速之比压缩性飞机飞行速度和飞机所在高度音速的比值7、伯努利8、前方来流速度方向与飞机机翼翼弦之间的夹角气流流向机翼上表面气流流向机翼下表面9、翼根翼尖，由于后掠角的存在,流向机翼的气流速度只有垂直流向机翼前缘的有效分速度使气流发生转折10、位流升力涡升力涡升力11、G=YP=X12、增大，减小13、横向稳定性速度稳定性迎角稳定性二、判断题（每小题2分，共20分）1、√2、×3、√4、×5、×6、×7、×8、×9、√10、√三、简答题（每小题6分，共30分）１、A点对应的迎角为临界迎角:升力系数最大时对应的迎角B点对应的迎角为有利迎角:升阻比最大时对应的迎角C点对应的迎角为零升力迎角:升力系数为零时对应的迎角2、从空气流过双凸形机翼的流线谱中可以看到，空气流到机翼前缘，分成上下两股，分别沿机翼上、下表面向后流动，由于机冀有一定的正迎角，上表面又比较凸出，所以机翼上表面的流管必然变细，根据连续方程和伯努利方程可知其流速增大；压强下降。下表面则相反，流管变粗，流速减少，压强增大。垂直于相对气流方向压力差就是机翼的升力。影响飞机升力大小的因素有:相对气流的动压,机翼面积，升力系数(或机翼迎角)。3、音速是指微弱扰动在气体介质中的传播速度。，。影响音速大小的因素有气体的性质和气体的温度。4、激波