2025 年大学空气动力学（飞行器气动）上学期期末测试卷

2025年大学空气动力学（飞行器气动）上学期期末测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.空气动力学中，关于连续性方程的描述，正确的是（）A.反映了流体在流动过程中质量守恒B.仅适用于不可压缩流体C.与流体的速度无关D.只在二维流动中成立2.对于理想流体的伯努利方程，以下说法错误的是（）A.它表明了总能量沿流线守恒B.包含了动能、势能和压力能C.适用于粘性流体D.可用于分析流体流动中的能量转换3.以下哪种流动状态下，粘性力对流体运动影响显著（）A.层流B.紊流C.理想流体流动D.定常流动4.关于马赫数，下列说法正确的是（）A.马赫数等于气流速度与当地声速之比B.马赫数越大，空气越容易压缩C.马赫数小于1为超声速流动D.马赫数与流体的粘性无关5.翼型的升力系数主要取决于（）A.翼型的形状B.飞行速度C.迎角D.空气密度6.当气流流过机翼时，机翼上表面气流速度（）下表面气流速度。A.大于B.小于C.等于D.不确定7.以下哪种方法不能用于计算空气动力学问题（）A.理论分析法B.数值模拟法C.实验法D.经验估算法8.空气动力学中的相似准则不包括（）A.几何相似B.运动相似C.动力相似D.温度相似9.对于不可压缩流体的平面势流，以下说法正确的是（）A.流速场可以用一个速度势函数来描述B.流线和等势线相互垂直C.满足拉普拉斯方程D.以上都正确10.飞行器在高空飞行时，空气密度降低，其升力（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.空气动力学中的基本假设包括（）A.流体连续介质假设B.无粘性假设C.不可压缩假设D.定常流动假设2.影响翼型阻力系数的因素有（）A.翼型的形状B.表面粗糙度C.雷诺数D.马赫数3.以下属于空气动力学实验方法的有（）A.风洞实验B.飞行实验C.数值模拟实验D.模型实验4.关于边界层，下列说法正确的是（）A.边界层内粘性力起主导作用B.边界层分为层流边界层和紊流边界层C.边界层厚度沿流动方向逐渐增加D.边界层的存在对物体的阻力有重要影响5.空气动力学在飞行器设计中的应用包括（）A.机翼设计B.机身设计C.发动机设计D.飞行性能分析三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法的对错，正确的打√，错误的打×）1.空气动力学只研究气体的流动，不涉及液体。（）2.连续性方程在任何流体流动中都成立。（）3.伯努利方程可以直接用于计算粘性流体的流动。（）4.马赫数为1时的气流速度就是声速。（）5.增大迎角一定会增加翼型的升力。（）6.层流边界层比紊流边界层更有利于减小阻力。（）7.数值模拟方法可以完全替代实验方法。（）8.空气动力学相似准则中，只要满足几何相似，就一定能保证流动相似。（）9.不可压缩流体的流速场一定是无旋的。（）10.飞行器的飞行高度越高，空气动力学性能越好。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答以下问题）1.简述空气动力学中粘性的概念及其对流体流动的影响。2.说明翼型升力产生的原理，并分析影响升力大小的因素。3.阐述空气动力学相似准则的重要性以及在飞行器设计中的应用。五、论述题（总共1题，每题20分，请详细论述以下问题）结合空气动力学原理，论述飞行器在不同飞行阶段（起飞、巡航、降落）如何通过调整气动布局和飞行参数来实现最佳性能。答案：一、单项选择题1.A2.C3.A4.A5.C6.A7.D8.D9.D10.B二、多项选择题1.ABC2.ABCD3.ABD4.ABCD5.ABD三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.×8.×9.×10.×四、简答题1.粘性是流体内部抵抗流动的特性。粘性使流体流动时产生内摩擦力，影响流体的速度分布，导致边界层的形成。在边界层内，粘性力起主导作用，使流体速度从壁面处的零逐渐增大到边界层外的主流速度。粘性还会引起能量损失，增加流体的阻力。2.翼型升力产生原理：当气流流过翼型时，由于翼型上表面弯曲程度大，气流速度快，根据伯努利方程，上表面压力低；下表面气流速度慢，压力高，从而形成上下表面的压力差，产生升力。影响升力大小的因素：迎角、翼型形状、飞行速度、空气密度等。迎角增大，升力系数增大，升力增加；速度越快、空气密度越大，升力也越大。3.空气动力学相似准则的重要性在于保证不同尺度模型或实际物体在流动特性上的相似性，从而可以通过模型实验来预测实际物体的流动情况。在飞行器设计中，利用相似准则进行风洞实验，根据模型实验结果推算实际飞行器的性能。通过保持几何相似、运动相似和动力相似，确保实验结果能准确反映实际飞行中的空气动力学特性，为飞行器设计提供可靠依据。五、论述题在起飞阶段，飞行器通过增大迎角、增加襟翼等增升装置来提高升力系数，同时发动机提供足够的推力以克服阻力，实现快速离地。巡航阶段，保持合适的飞行高度和速度，优化翼型和机身形状，减小阻力，提高