工程流体力学第1章

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1、7/18/2021工程流体力学赵小虎航空科学与工程学院流体力学研究所课程情况介绍和相关要求1本学期课程时间安排。2地点：（一）4053时间：晚上6～8点4考试及成绩：平时（点名）＋期末（随堂开卷）校历周时间安排39.28√410.5★510.12√610.19√710.26√811.2√911.9√1011.16★1111.23考试5授课对象：全校公共选修课，非流体力学专业本科生（2－3年级）。6课程基础：数学分析、力学。7认真听讲、积极思考。8遵守课堂纪律（按时上课，手机关机或振动）。课程情况介绍和相关要求工程流体力学，周亨达主编，冶金工业出版社，2000工程

2、流体力学，陈卓如主编，高等教育出版社，1992工程流体力学，归柯庭等编，科学出版社，2003流体力学基础，朱一锟主编，北航出版社，1998工程流体力学（水力学），闻德荪主编，高等教育出版社，2004参考书目工程流体力学授课内容1绪论2流体静力学3流体运动学4流体动力学5低速粘性管流6管路的水力计算7紊动射流1力学：2流体：3飞机升力：4汽车的阻力：几个概念和问题静止、运动、运动与力之间关系。广义、狭义、力学定义。3飞机升力：A380580吨；（1）主要由机翼产生；（2）方向：垂直于来流方向；（3）气流对固壁表面产生的是压力；（4）流动图画；库－茹后缘条件几个概念

3、和问题几个概念和问题（5）测量和计算表明上部吸力的贡献比下部要大。，所围面积NACA2412翼型在7.4度攻角时的压强分布几个概念和问题（6）影响因素：定性了解薄翼理论：适用条件：翼型很薄，相对厚度小于12%；迎角比较小、流动附体，弯度不大，不考虑粘性。简化为：厚度＋弯度＋迎角；分离、旋涡、失速。4汽车阻力:（1）观念的变迁：空气对前部的撞击→汽车尾流；（2）摩擦阻力和压差阻力：几个概念和问题（3）外形的变迁：阻力系数越来越小→省油。几个概念和问题①早期汽车后部是陡峭的(箱型车)，阻力系数约0.8。②用流体力学原理不断进行改进。Cd=0.45Cd=0.3②用流体

4、力学原理不断进行改进。Cd=0.2Cd=0.1371流体力学：力学的一个分支。2人类:700万年;流体力学发展史:仅2000多年（1）早期：农田灌溉、航运（2）今天：已应用于环保、土木、供暖通风、化工、机械、动力、能源、水利、气象、航空、医学、生物，是现代工业的一门基础学科。3课程教学目的：介绍基本现象、概念、规律。工程流体力学*1952年，发动机、飞机系；空气动力学教研室（103）*1963年，空气动力学研究室（一研）*70年代末，成立空气动力学与飞行力学教研室（506）后又分为一研、506、509*1985年，一研和506合并成立流体力学研究所，下分五个研究

5、室和一个实验室：旋涡、分离流；湍流边界层及尾迹流动；计算流体力学；空气动力学；工业流体力学；低速组、高速组和测试技术组组成的实验室。北航空气动力学专业形成历史与现状*1990年，“国家开发实验室”*1994年，“国家计算流体力学重点实验室”CFD*2000年，“流体力学教育部重点实验室”*2004年，“国家级工科基础课程“力学”教学基地”*2009年，北京市高校实验教学示范中心，国家级航空航天实验教学示范中心＊2007年全国重点学科排名，北航的力学排第二。北航空气动力学专业形成历史*现有人员：退休人员近50人，在职人员41人*1956年气动专业成立时,学生：53

6、级，11人，3111班54级，40人，4112班*第一任教研室主任:陆士嘉先生（1911－1986）1942年，《圆柱射流遇垂直气流时的上卷》1946年，天津北洋大学；1947年，清华1952年，北航建校筹备委员会北航空气动力学专业一绪论1.1基本概念（1）流体：广义：能够流动的物质就叫流体，狭义：气体和液体，密度和可压缩性的差别力学：微小的剪切力→连续变形→流动（2）流体力学：分类：静力学和动力学一绪论（3）研究方法：空气：看不见摸不着水：无色无味流动形态变化太快只能借助手段来进行研究：现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算→肉眼难以观察→肉眼无法辨认当飞行

7、器以某一速度在静止空气中运动时，飞行器与空气的相对运动规律和相互作用力，与飞行器固定不动而让空气以同样大小和相反方向的速度流过飞行器的情况是等效的。相对性原理可以将飞行器模型固定不动，人工制造直匀气流（风洞）流过物体，以便观察流动现象，测量模型受到的力，进行试验空气动力学研究。风洞测力实验风洞流动显示相对性原理—为研究提供了方便亚洲最大的水洞流动显示飞机尾流显示(水洞)风洞风洞试验计算网格发展简史1.2发展简史（1）公元前250，阿基米德：★《流体静力学》、《论浮体》，建立了浮力定律和液体平衡理论；★此后一千多年，流体力学没有任何重大进展。（2）16世纪初，达芬

8、奇：“孔口泄流”、“不可