空氣動力研究與試驗技術

《空氣動力研究與試驗技術》是2018年國防工業出版社出版的圖書，作者是聶萬勝等。

基本介紹

• 書名：空氣動力研究與試驗技術
• 作者：聶萬勝等
• 出版社：國防工業出版社
• 出版時間：2018年8月1日 
• 頁數：227 頁
• 定價：98.00 元
• 開本：16 開
• 裝幀：平裝
• ISBN：9787118115635

圖書簡介

基本信息

書名：空氣動力研究與試驗技術

書號：978-7-118-11563-5

作者：聶萬勝等

出版時間：2018年8月

版次：1版1次

開本：16

裝幀：平裝

頁數：227

字數：460

中圖分類：V211

定價：98.00

內容簡介

本書主要介紹了空氣動力學的基本理論、工程套用、試驗技術以及簡單的數值計算方法。基本理論包括流體靜力學、流體運動基本方程和粘性流動基礎，工程套用包括航空航天飛行器空氣動力學、飛彈和臨近空間飛行器空氣動力學、高超聲速和電漿空氣動力學，試驗技術包括相似理論和誤差理論、測量技術、空氣動力試驗類型以及低湍流度風洞試驗，數值計算方法主要介紹了一些簡單概念。本書適合作為航空航天相關專業本（專）科生參考書，同時可供相關領域科研人員參考。

圖書目錄

緒論

0.1空氣動力學的研究對象

0.2空氣動力學的發展、套用與分類

0.3空氣動力學的研究方法

第1章 流體屬性與流體靜力學

1.1流體的根本屬性——流動性

1.1.1流動性——流體的力學定義

1.1.2流體的一般行為特徵

1.1.3特殊流體

1.2連續介質模型

1.2.1連續介質概念

1.2.2連續介質模型下的物理量定義

1.2.3連續介質模型的套用範圍與條件

1.3作用在流體上的力

1.3.1表面力

1.3.2徹體力

1.3.3流體的壓強

1.4完全氣體與完全氣體狀態方程

1.5流體的粘性

1.5.1動力粘度（粘度）

1.5.2運動粘度

1.5.3壁面不滑移假設

1.5.4粘性流體和理想流體

1.5.5牛頓流體和非牛頓流體

1.6流體的可壓縮性

1.7流體靜平衡方程——歐拉靜平衡方程

1.7.1流體靜壓強及其特性

1.7.2歐拉靜平衡方程

1.7.3歐拉靜平衡方程的套用

1.7.4等壓面

1.8標準大氣

思考題

第2章 流體運動的基本方程

2.1研究流體運動的兩種方法

2.1.1歐拉方法與拉格朗日方法

2.1.2實質導數、歐拉方法的加速度表達式

2.2流場及其描述

2.2.1跡線與流線

2.2.2流線的基本特徵

2.3流體微團的運動分析

2.3.1三維流體微團運動分析

2.3.2散度

2.3.3旋度和勢函式

2.4連續性方程（質量方程）

2.5歐拉運動方程與N-S方程

2.5.1歐拉運動方程

2.5.2N-S方程

2.5.3歐拉運動方程的積分——伯努利方程

2.5.4積分形式的動量方程

2.6理想流體的旋渦運動

2.6.1環量與渦

2.6.2渦線、渦管和渦面

2.6.3斯托克斯定理

2.6.4理想流體中的渦定理

思考題

第3章 粘性流動基礎

3.1湍流的形成

3.1.1雷諾試驗

3.1.2層流與湍流

3.1.3雷諾數

3.2邊界層理論

3.2.1邊界層基本概念

3.2.2邊界層厚度

3.2.3邊界層流動特徵

3.2.4邊界層微分方程及其精確解

3.3邊界層的分離與流動阻力

3.3.1邊界層的分離

3.3.2卡門渦街

3.3.3流體中做相對運動物體所受的流體阻力

思考題

第4章 航天飛行器空氣動力學

4.1運載火箭空氣動力學

4.1.1發射前地面風載

4.1.2定常空氣動力特性

4.1.3非定常空氣動力特性

4.2飛船空氣動力學

4.2.1逃逸救生系統空氣動力學

4.2.2返回艙空氣動力學

4.3太空梭空氣動力學

4.3.1上升段空氣動力學

4.3.2再入段空氣動力學

4.3.3再入段熱環境

4.3.4橫向噴流

4.4稀薄氣體動力學

4.4.1研究方法

4.4.2稀薄氣體動力學基本方程

4.4.3自由流區工程計算方法

4.4.4過渡流區工程計算方法

思考題

第5章 航空飛行器空氣動力學

5.1翼型與機翼的幾何參數

5.1.1翼型參數

5.1.2常見翼型

5.1.3NACA翼型

5.1.4機翼的平面形狀

5.1.5機翼的平面參數

5.2飛行器空氣動力

5.2.1升力

5.2.2阻力

5.2.3氣動性能提升

5.3空氣動力特性

5.3.1升力特性

5.3.2阻力係數、升阻比與極曲線

5.3.3力矩特性

5.3.4壓心與焦點

5.3.5氣動導數

5.3.6翼型失速

5.4飛行器氣動布局

5.4.1舵

5.4.2縱向布局形式

5.4.3周向布局形式

思考題

第6章 飛彈空氣動力學

6.1細長體理論干擾因子法

6.2等效橫流比擬法

6.3等效攻角法

6.4阻力計算

6.4.1單獨彈翼的阻力

6.4.2單獨彈體的阻力

6.4.3底部阻力

思考題

第7章 高超聲速空氣動力學

7.1主要特徵

7.2高超聲速飛行器氣動外形設計

7.2.1升力體

7.2.2翼身融合體

7.2.3軸對稱旋成體

7.2.4乘波體

7.3高超聲速氣動力工程計算

7.3.1牛頓理論

7.3.2切劈法和切錐法

7.3.3激波—膨脹波法

7.3.4摩擦阻力計算

7.3.5乘波體氣動力計算

7.4高超聲速邊界層轉捩

7.4.1轉捩機制

7.4.2接受能力或感受性

7.4.3計算方法

7.4.4工程預測方法

7.5高超聲速氣動熱力學

7.6高超聲速氣動光學研究

7.6.1氣動光學效應

7.6.2研究內容

7.6.3研究方法

思考題

第8章 臨近空間飛行器空氣動力學

8.1空間環境特徵

8.2臨近空間飛行器發展現狀及趨勢

8.2.1發展現狀

8.2.2關鍵技術

8.2.3發展趨勢

8.3低速臨近空間飛行器氣動問題

8.3.1氣動外形與柔性氣動減阻

8.3.2臨近空間稀薄流氣動研究方法

8.4臨近空間螺旋槳氣動問題

8.4.1螺旋槳氣動理論分析方法

8.4.2臨近空間螺旋槳氣動性能數值分析

思考題

第9章 電漿空氣動力學

9.1電漿流動控制技術發展概況

9.1.1電漿激勵器類型

9.1.2電漿氣動激勵機理

9.2電漿流動控制仿真方法

9.2.1數值研究方法

9.2.2第一種交流激勵電漿唯像學模型仿真方法

9.2.3第二種交流激勵電漿唯像學模型仿真方法

9.2.4松耦合仿真方法

9.3電漿誘導流動

9.3.1低氣壓密閉環境中電漿誘導流場PIV試驗技術

9.3.2電漿誘導啟動渦

9.3.3低氣壓下電漿誘導射流

9.4低雷諾數S1223翼型流動控制試驗研究

9.4.1試驗方法

9.4.2電漿誘導流動試驗

9.4.3S1223翼型流動控制試驗

思考題

第10章 計算流體力學

10.1流體力學數值模擬

10.1.1數值模擬的概念

10.1.2計算流體動力學的發展

10.1.3計算流體動力學的套用

10.1.4數值模擬的意義與局限性

10.2計算流體動力學基本方法

10.2.1流動控制方程

10.2.2偏微分方程的離散

10.3格線技術

10.3.1格線概述

10.3.2格線生成的基本方法

10.3.3格線分區與重疊格線技術

10.3.4非結構格線的生成

思考題

第11章 空氣動力學試驗基礎理論

11.1特點

11.2任務和內容

11.3發展概況

11.4試驗設備

11.4.1低速風洞

11.4.2亞聲速風洞

11.4.3跨聲速風洞

11.4.4超聲速風洞

11.4.5高超聲速風洞

11.5相似理論與典型相似準則

11.5.1相似理論

11.5.2典型相似準則

11.6誤差理論

11.6.1偶然誤差

11.6.2系統誤差

11.6.3過失誤差

11.6.4函式誤差

11.6.5測量不確定度的合成

11.6.6動態測量誤差的估計

思考題

第12章 空氣動力學試驗測量技術

12.1壓力的測量

12.1.1大氣壓測量

12.1.2總壓測量

12.1.3靜壓測量

12.2溫度的測量

12.2.1室溫測量

12.2.2風洞穩定段總溫測量

12.2.3氣流靜溫測量

12.2.4壁面溫度測量

12.3速度的測量

12.3.1風速管測量風速

12.3.2壓強落差法測量試驗段風速

12.3.3熱線風速儀測量風速

12.3.4雷射都卜勒測速

12.3.5粒子圖像測速

12.3.6低速氣流方向測量

12.3.7跨、超聲速氣流方向測量

12.3.8熱線風速儀測定氣流方向

12.4天平與氣動力的測量

12.4.1機械天平

12.4.2應變天平

12.4.3天平的校準

12.4.4典型天平簡介

12.5多參數測量

12.5.1米氏散射

12.5.2瑞利散射

12.5.3拉曼散射

12.5.4相干反斯托克斯拉曼光譜

12.5.5雷射誘導螢光技術

12.5.6可調諧二極體雷射吸收光譜

12.6試驗數據修正

12.6.1天平彈性變形、模型自重力影響的修正

12.6.2風洞氣流平均偏轉角和軸向壓力梯度的修正

12.6.3支架干擾修正

12.6.4洞壁干擾修正

12.6.5雷諾數影響的修正

12.6.6風洞試驗數據與飛行試驗數據的相關性

思考題

第13章 空氣動力試驗

13.1定常空氣動力試驗

13.1.1全模測力試驗

13.1.2壓力分布試驗

13.1.3翼型試驗

13.1.4進氣道試驗

13.1.5噴流試驗

13.1.6鉸鏈力矩試驗

13.1.7馬格努斯力試驗

13.1.8電漿流動控制試驗

13.2非定常空氣動力試驗

13.2.1顫振試驗

13.2.2動導數試驗

13.2.3地面風載試驗

13.2.4投放模型試驗

13.2.5自由飛試驗

思考題

第14章 低湍流度風洞試驗

14.1低湍流度風洞設計方法

14.1.1收縮段設計方法

14.1.2穩定段設計方法

14.1.3試驗段下游最佳化設計

14.2低湍流度風洞流場校測

14.2.1全範圍風速係數

14.2.2試驗段氣流穩定性

14.2.3試驗段軸向靜壓梯度測試

14.2.4動壓場均勻性測試

14.2.5方向場測試

14.2.6側壁邊界層測試

14.2.7低（變）湍流度測試

14.3電漿流動控制風洞試驗

14.3.1螺旋槳推力計算方法

14.3.2試驗條件

14.3.3電漿增效性能

思考題

參考文獻