北航空气动力学期末考试题及答案

北航空气动力学期末考试题及答案

一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种流动属于无粘流动？（）A.边界层内流动B.远离物体的外部流动C.尾迹区流动D.激波内部流动2.马赫数是指（）。A.当地声速与气流速度之比B.气流速度与当地声速之比C.气流速度与海平面声速之比D.海平面声速与气流速度之比3.低速飞行时，飞机机翼上的升力主要是由（）产生的。A.机翼上表面压力降低B.机翼下表面压力升高C.机翼前后缘的压力差D.机翼上下表面的压力差4.随着飞行速度的增加，飞机的零升阻力（）。A.减小B.不变C.增大D.先增大后减小5.超音速气流流过扩张管道时，速度会（）。A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小6.以下哪种翼型的临界马赫数较高？（）A.厚翼型B.薄翼型C.对称翼型D.弯度大的翼型7.飞机的诱导阻力与（）有关。A.飞行速度B.机翼展弦比C.空气密度D.以上都是8.激波是一种（）。A.等熵过程B.绝热过程C.等压过程D.等容过程9.边界层分离会导致（）。A.升力增加B.阻力减小C.失速D.飞行性能提高10.以下哪种方法不能减小飞机的阻力？（）A.采用层流翼型B.增大机翼展弦比C.增加飞机的表面积D.优化飞机外形二、多项选择题（每题2分，共20分）1.空气动力学中的基本假设包括（）。A.连续介质假设B.理想气体假设C.无粘假设D.定常假设2.影响飞机升力的因素有（）。A.机翼面积B.飞行速度C.空气密度D.迎角3.以下属于粘性流动的有（）。A.边界层内流动B.尾迹区流动C.激波内部流动D.远离物体的外部流动4.超音速飞行时，飞机可能会遇到的现象有（）。A.激波B.音爆C.热障D.失速5.减小飞机诱导阻力的方法有（）。A.增大机翼展弦比B.采用翼梢小翼C.优化机翼平面形状D.提高飞行速度6.边界层的类型有（）。A.层流边界层B.湍流边界层C.混合边界层D.分离边界层7.以下关于激波的说法正确的有（）。A.激波是一种强压缩波B.激波前后气流参数发生突变C.超音速气流通过激波后速度减小D.激波会产生能量损失8.影响飞机阻力的因素有（）。A.飞行速度B.空气密度C.机翼面积D.飞机外形9.提高飞机临界马赫数的方法有（）。A.采用薄翼型B.采用后掠翼C.增大机翼弯度D.减小机翼厚度10.飞机失速的原因可能是（）。A.迎角过大B.飞行速度过低C.边界层分离D.机翼表面粗糙三、判断题（每题2分，共20分）1.空气可以看作是连续介质，是因为空气分子之间的距离非常小。（）2.马赫数小于1的流动为亚音速流动，大于1的流动为超音速流动。（）3.飞机的升力主要是由机翼下表面的压力升高产生的。（）4.随着飞行速度的增加，飞机的诱导阻力会减小。（）5.超音速气流流过收缩管道时，速度会减小。（）6.翼型的临界马赫数与翼型的厚度和弯度有关。（）7.激波是一种等熵过程，不会产生能量损失。（）8.边界层分离会导致飞机的升力减小，阻力增加。（）9.采用层流翼型可以减小飞机的摩擦阻力。（）10.飞机的阻力系数只与飞机的外形有关，与飞行速度无关。（）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述连续介质假设的内容和意义。连续介质假设认为流体是由连续分布的流体质点组成。意义在于将流体的宏观物理量看作空间和时间的连续函数，可用数学分析方法研究流体运动，简化了流体力学问题的研究。2.说明飞机升力产生的原理。飞机机翼上下表面形状不同，气流流经时，上表面路程长、流速快，压力低；下表面路程短、流速慢，压力高。上下表面的压力差就产生了向上的升力。3.什么是边界层？边界层分离的原因是什么？边界层是贴近物体表面，受粘性影响的薄层流体。边界层分离原因是逆压梯度与粘性共同作用，使近壁面流体减速、倒流，脱离物体表面。4.简述减小飞机阻力的主要方法。主要方法有采用层流翼型减小摩擦阻力；增大机翼展弦比、用翼梢小翼减小诱导阻力；优化飞机外形，减少迎风面积和表面粗糙度；还可采用光滑表面涂层等。五、讨论题（每题5分，共20分）1.讨论超音速飞行与亚音速飞行的主要区别。超音速飞行有激波、音爆、热障等现象，空气压缩性影响大，升力和阻力特性与亚音速不同。亚音速飞行无激波，压缩性影响小，升力主要靠上下表面压力差，阻力特性较简单。2.分析飞机失速对飞行安全的影响及预防措施。失速使升力骤减、阻力大增，飞机可能急剧下降、失去控制，严重威胁安全。预防措施有控制迎角在临界值内、保持合适飞行速度、维护机翼表面光滑等。3.探讨翼型设计对飞机性能的影响。翼型的厚度、弯度、前缘后掠角等影响飞机性能。薄翼型临界马赫数高，适合高速飞行；弯度大的翼型升力系数大，利于低速起飞降落；合理设计可提高升阻比，提升飞行效率。4.谈谈空气动力学在航空航天领域的重要性。空气动力学为飞行器设计提供理论基础，决定飞行器外形、性能。它帮助优化升力、阻力特性，提高飞行效率、速度和安全性，推动航空航天技术发展，是飞行器研发不可或缺的学科。答案一、单项选择题1.B2.B3.D4.C5.A6.B7.D8.B9.C10.C二