標籤: 暫無標籤

最早對空氣動力學的研究,可以追溯到人類對鳥或彈丸在飛行時的受力和力的作用方式的種種猜測。17世紀後期,荷蘭物理學家惠更斯首先估算出物體在空氣中運動的阻力;1726年,牛頓應用力學原理和演繹方法得出:在空氣中運動的物體所受的力,正比於物體運動速度的平方和物體的特徵面積以及空氣的密度。這一工作可以看作是空氣動力學經典理論的開始。

1發展簡史

空氣動力學的理論
航空要解決的首要問題是如何獲得飛行器所需要的舉力、減小飛行器的阻力和提高它的飛行速度。這就要從理論和實踐上研究飛行器與空氣相對運動時作用力的產生及其變化規律。1894年,英國的蘭徹斯特首先提出無限翼展機翼或翼型產生舉力的環量理論,和有限翼展機翼產生舉力的渦旋理論等。但蘭徹斯特的想法在當時並未得到廣泛重視。
約在1901~1910年間,庫塔和儒科夫斯基分別獨立地提出了翼型的環量和舉力理論,並給出舉力理論的數學形式,建立了二維機翼理論。1904年,德國的普朗特發表了著名的低速流動的邊界層理論。該理論指出在不同的流動區域中控制方程可有不同的簡化形式。
邊界層理論極大地推進了空氣動力學的發展。普朗特還把有限翼展的三維機翼理論系統化,給出它的數學結果,從而創立了有限翼展機翼的舉力線理論。但它不能適用於失速、后掠和小展弦比的情況。1946年美國的瓊期提出了小展弦比機翼理論,利用這一理論和邊界層理論,可以足夠精確地求出機翼上的壓力分佈和表面摩擦阻力。
通常的研究
通常所說的空氣動力學研究內容是飛機,導彈等飛行器在名種飛行條件下流場中氣體的速度、壓力和密度等參量的變化規律,飛行器所受的舉力和阻力等空氣動力及其變化規律,氣體介質或氣體與飛行器之間所發生的物理化學變化以及傳熱傳質規律等。從這個意義上講,空氣動力學可有兩種分類法:
首先,根據流體運動的速度範圍或飛行器的飛行速度,空氣動力學可分為低速空氣動力學和高速空氣動力學。通常大致以400千米/小時這一速度作為劃分的界線。在低速空氣動力學中,氣體介質可視為不可壓縮的,對應的流動稱為不可壓縮流動。大於這個速度的流動,須考
空氣動力丙酮泵

  空氣動力丙酮泵

慮氣體的壓縮性影響和氣體熱力學特性的變化。這種對應於高速空氣動力學的流動稱為可壓縮流動。
其次,根據流動中是否必須考慮氣體介質的粘性,空氣動力學又可分為理想空氣動力學(或理想氣體動力學)和粘性空氣動力學。
除了上述分類以外,空氣動力學中還有一些邊緣性的分支學科。例如稀薄氣體動力學、高溫氣體動力學等。
在低速空氣動力學中,介質密度變化很小,可視為常數,使用的基本理論是無粘二維和三維的位勢流、翼型理論、舉力線理論、舉力面理論和低速邊界層理論等;對於亞聲速流動,無粘位勢流動服從非線性橢圓型偏微分方程,研究這類流動的主要理論和近似方法有小擾動線化方法,普朗特-格勞厄脫法則、卡門-錢學森公式和速度圖法,在粘性流動方面有可壓縮邊界層理論;對於超聲速流動,無粘流動所服從的方程是非線性雙曲型偏微分方程。
主要物理學分支
物理學概覽、力學、熱學、光學、聲學、電磁學、核物理學、固體物理學。

其它力學分支學科

靜力學、動力學、流體力學、分析力學、運動學、固體力學、材料力學、複合材料力學、流變學、結構力學、彈性力學、塑性力學、爆炸力學、磁流體力學、空氣動力學、理性力學、物理力學、天體力學、生物力學、計算力學。
上一篇[utmp]    下一篇 [頭狀蓼組]

相關評論

同義詞:暫無同義詞