細長體理論

細長體理論

細長體理論是一種適用於細長體的氣動力工程方法。主要用於飛機機身、飛彈彈體、外掛油箱、火箭等這樣的細長體。

基本介紹

  • 中文名:細長體理論
  • 特點:氣動力工程計算方法
理論的假定,描述方程,工程套用,

理論的假定

每個截面上的橫向流動與其它截面上的流動無關;

描述方程

如右圖所示;
細長體理論
上述簡化是由蒙克(Munk)在論述飛艇理論時首先引入,然後由瓊斯(R.J.Jones)推廣到任意馬赫數時任意橫截面的細長體上。
簡化所依據的基本物理概念
對極細長的物體,至少在物體附近,x方向的參數變化比其餘方向小得多,更明確的說,就是假定,省略項與其餘項相比可以忽略不計。
描述方程的求解
簡化之後的描述方程與描述平面不可壓縮流動的方程相同,對它可以採用一般的保角映射法進行求解。上述二維流動與實際的三維問題之間通過邊界條件相關聯。
細長體理論
描述方程解的形式為如右圖所示;其中以x作為參數,它相當於在每個截面上邊界條件都是x的函式,這是由於邊界條件依賴於物體幾何形狀的緣故。

工程套用

根據細長體理論,某個給定物體的升力係數只依賴於橫向流動,因此與總的流動馬赫數無直接關係。對於實際套用來說,此理論的精度較低。它的用處在於普遍性。對於複雜形狀的細長體,它可以提供最好的升力估算方法。
簡單的橫向流動理論不能給出正確的厚度阻力,因為厚度阻力含有與物體不同截面之間相互作用有關的項,所以用於阻力的一般細長體理論就不像用於升力那樣簡單。科爾(Cole)利用適當的細長比小參數,給出了系統的級數展開式,他給出了展開式中依次各項的量級討論並估計了準確度,提供了合理的拓展方法,即保留高階(非線性)項,對精確運動方程的解作逐次近似。

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