《空氣動(dòng)力學(xué)》ppt課件-全文預(yù)覽
【正文】 Dynamics ? . Tritton, Physical Fluid Dynamics ? 第一章 流體力學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí) ? 基本任務(wù)和研究方法 ? 流體力學(xué)及空氣動(dòng)力學(xué)發(fā)展概述 ? 流體介質(zhì)的物理特性 ? 氣動(dòng)力、力矩及氣動(dòng)力系數(shù) ? 矢量和積分 ? 控制體、流體微團(tuán)以及物質(zhì)導(dǎo)數(shù) 研究流體運(yùn)動(dòng)的科學(xué) 研究流體運(yùn)動(dòng)的科學(xué) 研究流體運(yùn)動(dòng)的科學(xué) Taa Narrows Bridge， 1940 研究流體運(yùn)動(dòng)的科學(xué) 流體力學(xué)的基本任務(wù) ? 研究對(duì)象：流體和固體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) ? 探尋流體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 ? 研究流體與固體之間的相互作用 ? 應(yīng)用流體力學(xué)規(guī)律解決工程技術(shù)問題 ? 預(yù)測(cè)流體力學(xué)新的發(fā)展方向 應(yīng)用領(lǐng)域 ? 飛行器、船舶設(shè)計(jì) ? 建筑設(shè)計(jì)、土木工程 ? 熱能工程、傳熱學(xué) ? 熱化學(xué)流體力學(xué) ? 生物流體力學(xué) ? 磁流體力學(xué) 主要研究方法 ? 實(shí)驗(yàn)研究 ? 理論分析 ? 數(shù)值計(jì)算 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 風(fēng)洞 wind tunnel 水洞 water tank 激波管 shock tube 實(shí)驗(yàn)測(cè)試技術(shù) ? 機(jī)械 ? 光、電、聲、熱 流動(dòng)顯示技術(shù) 實(shí)驗(yàn)研究方法 ? 實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為真實(shí)、直接、可靠 ? 限制因素 ? 模型尺寸限制 ? 實(shí)驗(yàn)邊界的影響 ? 測(cè)量過程的干擾 ? 大量的人力和物力耗費(fèi) 理論分析方法 ? 流動(dòng)的模型化 —— 問題的抽象表達(dá) ? 找出主要因素，忽略次要因素 ? 控制方程的建立與解算 ? 后處理和分析 ? 未計(jì)及因素的修正 ? 有助于揭示問題的內(nèi)在規(guī)律 ? 僅適用于簡(jiǎn)單問題 數(shù)值計(jì)算方法 ? 求解方法多樣化 ? 有限差分 (FDM)、有限元 (FEM)、有限體積方法 (FVM)、譜方法 ? 對(duì)常規(guī)問題耗費(fèi)相對(duì)較小 ? 可用于解算復(fù)雜流場(chǎng)的流動(dòng) ? 精度、穩(wěn)定性、模型合理化 流體力學(xué)發(fā)展概述 （ 1800） Daniel I. Bernoulli (17001782) 流體力學(xué)發(fā)展概述 （ 1800） Leonhard Paul Euler (17071783) Jean le Rond d39。n (1881 –1963) 錢學(xué)森 (1911 ) 流體介質(zhì)的物理特性 ? 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) ? 流體的密度、壓強(qiáng)和溫度 ? 完全氣體狀態(tài)方程 ? 壓縮性、粘性和傳熱性 ? 流體的模型化 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) ? 分子平均自由程 ? 自由分子流 /非連續(xù)流動(dòng) ? 低密度流動(dòng) ? 連續(xù)流動(dòng) continnum flow (lL) ? 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 流動(dòng)相關(guān)的物理量 ? 密度 Density ? 壓強(qiáng) Pressure ? 溫度 Temperature ? 速度 Velocity 流體的 密度 ? 流體微團(tuán) ? 在連續(xù)介質(zhì)的前提下流場(chǎng)中任取一點(diǎn) B ? 其密度為 dvdmdv 0lim???dv 微團(tuán)體積 dm 微團(tuán)質(zhì)量 流體的 壓強(qiáng) ? 氣體分子在碰撞或穿過取定的表面時(shí)，單位面積上所產(chǎn)生的法向力 ? 該點(diǎn)壓強(qiáng)為 dA 微團(tuán)面積元的大小 dF dA一側(cè)的法向力 dAdFpdA 0lim??流體的溫度 ? 氣體溫度 T 的熱力學(xué)意義 ? 高溫氣體的分子和原子高速
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