空气动力学复习题 联系客服

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坐标表示法

6.写出升力公式,说明公式中各项的物理意义。

升力公式

Y?Cy1?V2S2Cy —— 升力系数 ρ—— 空气密度

V—— 远前方气流速度 S—— 机翼面积

Cy——综合表达了翼型、迎角和气流M数对升力影响的无因次数值。

7.影响机翼升力大小的因素有哪些?各是怎样影响的?说明升力系数的物理意义。

影响升力的因素:迎角对升力的影响

α<α, α↑→Y↑

其它因素不变时

α翼>α↑, α↑→Y↓ α <α临, α↑→Y Y大小变 其它因素不变时 α变 α<α――压力中心前移 压力中心变,α↑

α ――压力中心后移 α > 临

翼临临

迎角对升力的影响

翼型对升力的影响

其它因素不变时,翼型形状不同,升力不同: 平凸翼型Cy最大;双凸翼型次

之;对称翼型最小。

总之,翼型形状对升力的影响其它因素不变时,翼型形状不同,升力不同,

平凸翼型Cy最大;双凸翼型次之;对称翼型最小。

相对气流动压对升力的影响:其它因素不变时,动压大→Y大。 Cy——综合表达了翼型、迎角和气流M数对升力影响的无因次数值。

8.画出升力系数曲线示意图。说明α0、αcr、Cymax的含义及影响因素。

升力系数曲线——飞机升力系数随迎角变化的曲线。

机翼翼型升力系数曲线

零升迎角(α0 )——升力系数为零的迎角。 影响因素 ★相对弯度

相对弯度增加, α0↓

★增升装置

增升装置放下, α0↓ ★地效

有地效影响, α0↓

临界迎角(αcr)和最大升力系数(Cymax)

影响Cymax的因素 ★相对弯度

相对弯度大,Cymax大 ★最大弯度位置

最大弯度位置15%时最大 ★相对厚度

过大过小Cymax都会减小 相对厚度9~14%时最大 ★前缘半径

前缘半径大,Cymax较大。

无地效,收起落架、襟翼时

9.什么是摩擦阻力,压差阻力和诱导阻力?分别分析其产生原因。

摩擦阻力——气流与飞机表面发生摩擦形成的阻力。 产生原因

附面层底层存在法向速度梯度→摩擦力→方向与飞机面相切

各处摩擦力在相对气流方向上投影的总和即为飞机的摩擦阻力。 紊流附面层——摩擦阻力大。

压差阻力——有空气粘性间接造成的一种压力形式的阻力。 产生原因

由于 空气粘性作用导致机翼前后压力不等形成的阻力——机翼的粘性

压差阻力,机身、尾翼等其它部分也会产生压差阻力,飞机各部分压差阻力的总和就是飞机的压差阻力。 诱导阻力——诱导阻力是伴随升力而产生的阻力。既由升力诱导而产生的

阻力。

产生原因:

升力上表面压力小,下表面压力大,下表面空气绕过翼尖流向上表

面→上下翼面空气流出后缘时具有不同流向,形成旋涡→形成翼尖涡→形成向下速度(下洗速度)→使流过机翼的空气发生变化(相对气流速度和下洗速度的合速度方向流动,向下倾斜)→下洗流→使升力向后倾斜一个角度(实际升力Y′)→垂直分力(Y′cosε)——升力(有效升力);平行分力(Y′sinε)——阻力——诱导阻力(Xi)。

10.写出阻力公式,说明阻力系数的物理意义。影响阻力大小的因素有哪些? 阻力公式

1?V2S2 Cx——阻力系数。翼型阻力系数。综合表达了机翼迎角、翼型和机翼表

面光滑程度等因素对阻力的影响。 迎角对压差阻力和诱导阻力的影响

① 摩擦阻力基本不随迎角变化。 ② 压差阻力:

中、小α——变化不大 ;大α——明显增大;

X?Cxα﹥α临——急剧增大。 ③ 诱导阻力:

在α临范围内——α增加Xi迅速增加。

翼型和机身形状对压差阻力的影响

平凸型——较大

① 翼型不同,压差阻力不同 双凸型——较小 对称型——最小

尖头尖尾——最小

② 机身形状不同,压差阻力不同 纯头——较大 切尾旋成体——最大 展弦比对诱导阻力的影响

① 同翼面积——展弦比小(短而宽),诱导阻力大;

② 翼平面形状——其它条件相同椭圆翼诱导阻力最小,矩形翼诱导

阻力最大

11.什么是翼尖效应和翼根效应?说明后掠翼和平直翼低速空气动力特性不同的基本原因。

流线左右偏斜,影响机翼的压力布 “翼根效应”

小翼根上表面前段,流线向外偏斜,流管变粗→流速增加不多, 压

力减小不多→吸力减小;后段,流线向内偏斜,流管变细→速度增