空氣動力學基礎(chǔ)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-10 06:13 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 第 頁 54 ● 附面層厚度較薄 第二章 第 頁 55 無粘流動 沿物面法線方向速度一致 粘性流動 沿物面法線方向速度不一致 “附面層” ● 無粘流動和粘性流動 附面層的形成是受到粘性的影響。 第二章 第 頁 56 ② 附面層的特點 I. 附面層內(nèi)沿物面法向方向壓強不變且等于法線主流壓強。 P1 P2 只要測出附面層邊界主流的靜壓，便可得到物面各點的靜壓，它使理想流體的結(jié)論有了現(xiàn)實意義。 第二章 第 頁 57 II. 附面層厚度隨氣流流經(jīng)物面的距離增長而增厚。 l ?l ??第二章 第 頁 58 II. 附面層厚度隨氣流流經(jīng)物面的距離增長而增厚。 l ?l ??第二章 第 頁 59 III. 附面層的特點三 附面層分為層流附面層和紊流附面層，層流在前，紊流在后。層流與紊流之間的過渡區(qū)稱為轉(zhuǎn)捩點。 轉(zhuǎn)捩點 層流附面層 紊流附面層 第二章 第 頁 60 ● 層流的不穩(wěn)定性 1 2 3 a b c I I IA v PII II IIA v PI IIAA? I IIvv? I IIPP?第二章 第 頁 61 ● 層流附面層和紊流附面層的速度型 第二章 第 頁 62 阻力的產(chǎn)生 ?摩擦阻力 (Skin Friction Drag) ?壓差阻力 (Form Drag) ?干擾阻力 (Interference Drag) ?誘導(dǎo)阻力 (Induced Drag) 廢阻力 (Parasite Drag) 升力 粘性 第二章 第 頁 63 ① 摩擦阻力 由于緊貼飛機表面的空氣受到阻礙作用而流速降低到零，根據(jù)作用力與反作用力定律，飛機必然受到空氣的反作用。這個反作用力與飛行方向相反，稱為摩擦阻力。 第二章 第 頁 64 ● 影響摩擦阻力的因素 ? 紊流附面層的摩擦阻力比層流附面層的大。 ? 飛機的表面積越大，摩擦阻力越大。 ? 飛機表面越粗糙，摩擦阻力越大。 摩擦阻力的大小與附面層的類型密切相關(guān)，此外還取決于空氣與飛機的接觸面積和飛機的表面狀況。 第二章 第 頁 65 ● 摩擦阻力在飛機總阻力構(gòu)成中占的比例較大 摩擦阻力占總阻力的比例 超音速戰(zhàn)斗機 2530% 大型運輸機 40% 小型公務(wù)機 50% 水下物體 70% 船舶 90% 第二章 第 頁 66 ② 壓差阻力 壓差阻力是由處于流動空氣中的物體的前后的壓力差，導(dǎo)致氣流附面層分離，從而產(chǎn)生的阻力。 第二章 第 頁 67 I. 順壓梯度與逆壓梯度 順壓： A到 B，沿流向壓力逐漸減小，如機翼上表面前段。 逆壓： B到 C，沿流向壓力逐漸增加，如機翼上表面后段。 A B C 第二章 第 頁 68 II. 附面層分離 在逆壓梯度作用下，附面層底層出現(xiàn)倒流，與上層順流 相互作用，形成漩渦脫離物體表面的現(xiàn)象。 分離點 第二章 第 頁 69 ● 分離區(qū)的特點一 分離區(qū)內(nèi)漩渦是一個個單獨產(chǎn)生的，它導(dǎo)致機翼的振動。 第二章 第 頁 70 ● 分離區(qū)的特點二 分離區(qū)內(nèi)壓強幾乎相等，并且等于分離點處的壓強。 P分離點 P1 P2 P3 P4 P分離點 = P1 = P2 = P3 = P4 第二章 第 頁 71 ● 分離區(qū)的特點三 附面層分離的內(nèi)因是空氣的粘性，外因是因物體表面彎曲而出現(xiàn)的逆壓梯度。 A B C A B CP P P??第二章 第 頁 72 ● 分離點與最小壓力點的位置 A B C 最小壓力點 分離點 第二章 第 頁 73 ● 分離點與轉(zhuǎn)捩點的區(qū)別 ?層流變?yōu)槲闪鳎ㄞD(zhuǎn)捩），順流變?yōu)榈沽鳎ǚ蛛x）。 ?分離可以發(fā)生在層流區(qū)，也可發(fā)生在紊流區(qū)。 ?轉(zhuǎn)捩和分離的物理含義完全不同。 第二章 第 頁 74 III. 壓差阻力的產(chǎn)生 氣流流過機翼后，在機翼的后緣部分產(chǎn)生附面層分離形成渦流區(qū)，壓強降低；而在機翼前緣部分，氣流受阻壓強增大，這樣機翼前后緣就產(chǎn)生了壓力差，從而使機翼產(chǎn)生壓差阻力。 第二章 第 頁 75 ● 分離點位置與壓差阻力大小的關(guān)系 ?分離點靠前，壓差阻力大。 ?分離點靠后，壓差阻力小。 A B C C’ 39。B C CP P P??第二章 第 頁 76 ● 影響壓差阻力的因素 總的來說，飛機壓差阻力與迎風面積、形狀和迎角有關(guān)。迎風面積大，壓差阻力大。迎角越大，壓差阻力也越大。 壓差阻力在飛機總阻力構(gòu)成中所占比例較小。 第二章 第 頁 77 ③ 干擾阻力 飛機的各個部件，如機翼、機身、尾翼的單獨阻力之和小于把它們組合成一個整體所產(chǎn)生的阻力，這種由于各部件氣流之間的相互干擾而產(chǎn)生的額外阻力，稱為干擾阻力。 第二章
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