大氣動力學方法是用流體力學方法研究大氣運動的科學方法。它從分析地球對大氣作用力入手,研究這些力和大氣運動關係的特徵、基本規律和機制。大氣中作用於空氣質點的力有兩類,一類為真實力,即真正作用於大氣的力,如氣壓梯度力、地心吸引力、摩擦力等;另一類為慣性力,如慣性離心力、地轉偏向力等。
大氣動力學方法是用流體力學方法研究大氣運動的科學方法。它從分析地球對大氣作用力入手,研究這些力和大氣運動關係的特徵、基本規律和機制。大氣中作用於空氣質點的力有兩類,一類為真實力,即真正作用於大氣的力,如氣壓梯度力、地心吸引力、摩擦力等;另一類為慣性力,如慣性離心力、地轉偏向力等。
大氣動力學方法是用流體力學方法研究大氣運動的科學方法。它從分析地球對大氣作用力入手,研究這些力和大氣運動關係的特徵、基本規律和機制。大氣中作用於空氣質點的力有兩類,一類為真實力,即真正作用於大氣的力,如氣壓梯度力、地心吸...
研究大氣邊界層的運動時,常引入埃克曼數,它定義為粘性力和科里奧利力之比,即 式中v是渦旋運動粘度。如果Ek1,粘滯力的作用將顯得很重要。一般在行星邊界層中才需要考慮渦旋粘性對運動的影響。隨著近代數學和計算技術的發展,大氣動力學的研究,已深入到更廣泛的領域,成為天氣學、氣候學和數值天氣預報的基礎。
研究方法 空氣動力學的研究,分理論和實驗兩個方面。理論和實驗研究兩者彼此密切結合,相輔相成。理論研究所依據的一般原理有:運動學方面,遵循質量守恆定律;動力學方面,遵循牛頓第二定律;能量轉換和傳遞方面,遵循能量守恆定律;熱力學方面,遵循熱力學第一和第二定律;介質屬性方面,遵循相應的氣體狀態方程和粘性、...
環境空氣動力學研究自然界中大尺度氣體運動的規律 自然界中的空氣,由於受到地球旋轉作用、地心引力作用和太陽輻射作用等,進行著十分複雜的運動。環境空氣動力學就是運用流體力學的基本理論和研究方法,研究自然界中大尺度氣體運動的規律,以及運動著的氣體相互之間以及與周圍物體之間的受力、受壓、受熱、相變和擴散機理、...
空氣動力學方法是指通過描述近地層氣流的動力學特性,來解釋各種能量和物質輸送物理過程的微氣象學方法。它的基本假設是在近地層中能量或物質的輸送與其物理屬性的梯度成正比,其比例係數(即湍流交換係數,K)受大氣層結條件、氣流垂直切變等影響湍流的外因參數的制約。由於這種方法是通過氣象要素的垂直分布來計算各種湍流...
研究方法 分理論研究和實驗研究兩方面。理論研究和數值解法 飛行器在大氣層內的運動規律可以用數學模型來描述,即列出飛行器的運動方程。飛行器的運動方程組由飛行器質心運動方程、繞質心轉動的運動方程、 質量變化方程、 運動學關係式、位置和角度關係式以及控制約束方程所組成。通常,這種描述飛行器運動的數學模型是變...
2.驗證流體動力學的基本定律;3.掌握流動氣體各種壓力、流量的測試方法;4.了解機翼的空氣動力學效應。實驗原理 基本方程 流體動力學的規律甚廣,並且還在不斷發展中,但測量流體的流速、流量以及依此組成的各類測量儀器,乃至機翼高速運行時產生的升力、火箭噴射時產生的推力等等,都遵循著流體動力學的兩個基本定律...
高層大氣動力學(upper atmosphere dynamics)研究高層大氣各種運動的原因、形態、特點和相互關係的學科。高層大氣中進行著不同性質、不同尺度的各種運動。全球範圍的運動有環流和潮汐;以分子為基礎的運動有擴散和導熱等;此外,還有各種尺度的波動和湍流。特點介紹 高層大氣與對流層、平流層等低、中層大氣有很大不同。
對這個問題的理論處理有兩種方法: 一種是側重於流體動力學方面的關係,而把燃燒過程當作附帶的因索;另一種是側重於燃燒過程,而把流體動力學關係當作附帶的因素。究竟應該側重哪一方面,要根據具體物理現象而定。在數學上處理這個問題要解複雜的三維流動方程,這是一個難題:在化學動力學方面能否把靜止狀態(非流動狀態...
主要內容以大氣動力學中最基本的概念和處理方法。以及新近發展起來的一些比較成熟的理論為基礎,包括矢量與張量運算初步,大氣運動基本方程組,大氣中的渦旋運動,大氣中的準地轉運動與地轉動量近似,大氣邊界層,波動的基本概念與數學模型,大氣中的Rossby波,大氣中的一些非線性運動。目錄 第一章 矢量與張量運算初步...
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,牛頓套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...
第十章 介紹大氣能量學;第十一章 介紹穩定度理論;第十二章 介紹地轉適應理論;第十三章 介紹最近發展較快的低緯大氣動力學, 《大氣動力學(第2版)(套裝上下冊)》闡述由淺入深、嚴謹系統;編排精細新穎,套用新的方法敘述大氣動力學中的一些概念,如準地轉、有效位能等;並介紹大氣動力學的最新發展,如非...
指一些未成熟和未發展成為專門的學科分支的項目,如體育運動中的一些空氣動力學問題的研究等。研究方法 大致可分為現場觀測、實驗室模擬和理論分析(包括數值計算)三種。目前還難於直接從納維-斯托克斯方程和相應的邊界條件、初始條件出發求解析解或數值解,困難主要在於如何建立剪下湍流(見湍流理論)的數學模型。但這種...
風振特性及其防止措施是建築空氣動力學的研究內容之一。研究建築物周圍的風環境和舒適性 研究方法 主要是實驗室模擬、現場觀測、理論分析和數值計算。繞建築物流動主要是剪下湍流流動,而其完善的力學模型尚未建立,可見從基本方程出發來進行理論或數值計算還沒有達到實用的程度。現場觀測所需人力、財力較大,實驗條件難以...
研究方法 氣動熱力學的研究,在理論上可以利用計算機求解邊界層方程或精確的和各種簡化的納維爾-斯托克斯方程(見計算空氣動力學),但在解決實際問題時也經常採用工程計算方法和關聯實驗數據的經驗公式。在實驗方面,可以綜合使用高超音速風洞、激波管和激波風洞、彈道靶、電弧加熱設備和燃氣流裝置等進行地面模擬試驗(見...
。芝加哥學派對動力氣象學的貢獻為數值天氣預報的發展奠定了理論基礎。50年代以來,在中小系統動力學(Л。Н.古特曼)、熱帶波動(松野太郎)、大氣環流和氣候形成的數值模擬(N.A.菲利普斯,J.斯馬古林斯基)等方面取得了新的成就。至60年代,短、中期數值預報已成為業務預報的一種主要方法。中國在開展動力氣象學...
多目標/多學科最佳化設計將成為先進高超聲速飛行器設計追求的目標,多學科分析的無縫集成將成為常態,合成的耦合模擬不用犧牲準確性或數值穩定性,但高超聲速流動的複雜性使得最佳化設計方法存在特殊的困難。空氣動力學將進一步與隱身、推進、飛行控制、電漿、智慧型材料與結構等相結合,形成新的交叉學科,提出新的飛行器設計...
大氣熱力學方法是研究大氣的熱力學特性及其有關過程、現象、規律的科學方法。主要研究熱力學第一定律和第二定律在大氣過程和現象中的表現及套用,大氣中各種能量的相互轉換及其與大氣動力學的相互關係,大氣的絕熱過程、熱力學溫度、熱力學圖解、熱量傳輸作用、大氣靜力學和垂直穩定度、非絕熱加熱等。它的基本方程是描述...
1946年錢學森從空氣動力學觀點總結了有關稀薄氣體的研究成果,指出在幾十公里高空飛行時將會遇到稀薄氣體動力學問題。他提出稀薄氣體動力學中三個流動領域的劃分,為研究稀薄氣體動力學作了開創性工作。後來,R.F.普羅布斯坦指出在高超聲速流動情況下,激波後氣體密度比波前要增加許多倍,這一點對流動區域劃分有重要影響...
所以套用流體力學和磁流體力學的理論和方法能描述很多宇觀尺度的天體過程。宇宙氣體動力學的研究領域已從行星環境擴展到太陽內部,從氣體星雲到星系,以至到局部宇宙的演化規律,並取得一批成果,其中包括太陽風、地球磁層、氣體星雲的收縮和碎裂、無碰撞激波、恆星大氣的反常加熱、宇宙中磁場的起源和演變、宇宙中的湍流...
《大氣動力學原理》是1981年科學出版社出版的圖書,作者是小倉義光。內容簡介 本書簡明扼要地闡述了地球大氣及海洋中各種運動的基本原理及主要動力學過程,分別討論了描述大氣及海洋運動的各種方程組;大氣及海洋中的各種波動;地轉近似與地轉適應;大氣中各種動力不穩定性及溫帶氣旋動力學;大氣邊界層的各種動力過程;...
1820年,在氣壓、溫度、濕度、風等氣象要素的測定和氣象觀測站網逐步建立的條件下,布蘭德斯繪製了歷史上第一張天氣圖,開創了近代天氣分析和天氣預報方法,為大氣科學向理論研究發展開闢了途徑。這是大氣科學發展史上的又一次飛躍。1835年科里奧利力的概念和1857年白貝羅提出的風和氣壓的關係,成為地球大氣動力學和天氣...
《大氣邊界層動力學》是 高等教育出版社出版的圖書,作者是趙鳴。內容簡介 《大氣邊界層動力學》論述大氣邊界層動力學的基本原理,並儘量反映新的研究成果。內容包括近地層動力學、全邊界層相似理論及其套用、大氣邊界層閉合模式、穩定和不穩定邊界層的空間結構和時間演化、非均勻下墊面上的邊界層動力學、三力和四力...
由於通常不能測得實際顆粒的粒徑和密度,而空氣動力學直徑則可直接由動力學的方法測量求得,這樣可使具有不同形狀、密度、光學與電學性質的顆粒粒徑有了統一的量度。大氣顆粒物(或氣溶膠粒子)的粒徑(直徑或半徑),均應指空氣動力直徑。在標準狀況下,粒子在空氣中的氣體動力學直徑為0.5μm,比重為2時,其...
它主要研究大氣中的聲學、光學、電學和輻射過程,雲和降水物理,大氣底層的邊界層大氣物理,平流層和中層大氣物理,既是大氣科學基礎理論的一個部分,又和許多邊緣學科,例如農業氣象學、大氣環境科學等有密切的關係。大氣物理學的許多內容,早就受到人們的關注。在早期,所有的大氣熱力學和大氣動力學研究內容均包含在...
0.1 空氣動力學問題概述 0.2 空氣動力學發展概述 0.3 空氣動力學分類 0.4 飛行器氣動問題和氣動設計 0.5 空氣動力學的研究方法 0.6 未來飛行器的氣動問題 第1章 流體力學基礎知識 1.1 流體介質 1.2 流體靜力學基礎 1.3 標準大氣 習題 第2章 流體運動學和動力學基礎 2.1 流場 2.2 流體...
基於空氣動力學原理的梯度法是利用兩個或兩個以上高度的觀測數據求算通量的方法,而將兩個高度中的一個高度確定為地面的通量計算方法稱為整體法(bulk method),也稱為整體空氣動力學法(bulk aerodynamic method)。因為地面的風速可以假定為零,所以僅測定一個高度的風速即可。相似的,兩個高度的溫度差與濕度差可以看...
流體力學方面的風洞實驗指在風洞中安置飛行器或其他物體模型,研究氣體流動及其與模型的相互作用,以了解實際飛行器或其他物體的空氣動力學特性的一種空氣動力實驗方法;而在昆蟲化學生態學方面則是在一個有流通空氣的矩形空間中,觀察活體蟲子對氣味物質的行為反應的實驗。實驗分類 空氣動力學實驗分實物實驗和模型實驗兩...
小擾動法 小擾動法是2009年公布的大氣科學名詞。定義 把瞬時運動視為基本運動和疊加在其上的小擾動之和,以簡化大氣動力學方程組成為線性方程,以便於求解析解的方法。出處 《大氣科學名詞》。