目錄第一節(jié)流體力學(xué)簡介第二節(jié)空氣動(dòng)力第3章空氣動(dòng)力學(xué)基本知識(shí)課程思政我國著名空氣動(dòng)力學(xué)家、“中國航天之父”“中國導(dǎo)彈之父”“中國自動(dòng)化控制之父”和“火箭之王”錢學(xué)森。錢學(xué)森從事科研70載，淡泊名利、刻苦鉆研、勇攀高峰。現(xiàn)在，錢學(xué)森這個(gè)名字，已經(jīng)成為一種精神，引領(lǐng)著一代又一代的年輕人奮勇前行。另外，二十大報(bào)告中提出“必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略?！碑?dāng)代青年身上承擔(dān)著科教興國、人才強(qiáng)國的歷史責(zé)任，所以，當(dāng)代大學(xué)生應(yīng)義不容辭地應(yīng)該努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，爭當(dāng)成為優(yōu)秀的創(chuàng)新人才，成為國家富強(qiáng)、民族振興的中堅(jiān)力量，促進(jìn)我國早日實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。課程思政

3.1流體力學(xué)簡介基礎(chǔ)2.1

空氣的物理性質(zhì)2.膨脹性在壓強(qiáng)保持恒定的情況下，流體隨著溫度升高，體積增加（體積膨脹）密度減少的特性稱為流體的膨脹性。對于液體，當(dāng)溫度變化不大時(shí)，一般不考慮其膨脹性。對于氣體，溫度越高，膨脹性越好。3.1.1流體的性質(zhì)2.1

空氣的物理性質(zhì)考證題章空氣動(dòng)力學(xué)2.1

空氣的物理性質(zhì)1.一定質(zhì)量的氣體具有下列特性（）。A.溫度不變時(shí)，壓力與體積成正比B.體積不變時(shí)，壓力和溫度成正比C.壓力不變時(shí)，體積和溫度成反比

2.對于空氣密度如下說法正確的是（）。A.空氣密度正比于壓力和絕對溫度B.空氣密度正比于壓力，反比于絕對溫度C.空氣密度反比于壓力，正比于絕對溫度考證題章空氣動(dòng)力學(xué)2.1

空氣的物理性質(zhì)3.一定體積的容器中,空氣壓力（）。A.與空氣密度和空氣溫度乘積成正比

B.與空氣密度和空氣溫度乘積成反比C.與空氣密度和空氣絕對溫度乘積成正比第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1

空氣的物理性質(zhì)3.黏性流體的黏性和溫度有關(guān)。隨著流體溫度的升高，液體的黏性減小，而氣體的黏性將增加。3.1.1流體的性質(zhì)第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1

空氣的物理性質(zhì)3.黏性無粘流動(dòng)沿物面法線方向速度一致粘性流動(dòng)沿物面法線方向速度不一致“附面層”附面層的形成是受到粘性的影響。3.1.1流體的性質(zhì)第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1

空氣的物理性質(zhì)3.黏性當(dāng)空氣內(nèi)部各個(gè)層間存在相對運(yùn)動(dòng)，相鄰的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)速度不同的層間相互牽扯的特性，稱為空氣的黏性。沒有粘性的氣體稱為理想氣體。轉(zhuǎn)捩點(diǎn)層流附面層紊流附面層3.1.1流體的性質(zhì)考證題章空氣動(dòng)力學(xué)2.1

空氣的物理性質(zhì)1.流體的粘性與溫度之間的關(guān)系是（）。A.液體的粘性隨溫度的升高而增大B.氣體的粘性隨溫度的升高而增大C.液體的粘性與溫度無關(guān)2.空氣動(dòng)力學(xué)概念中，空氣的物理性質(zhì)主要包括（）。A.空氣的粘性B.空氣的壓縮性C.空氣的粘性和壓縮性3.下列不是影響空氣粘性的因素是（）。A.空氣的流動(dòng)位置B.氣流的流速C.空氣的粘性系數(shù)第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1

空氣的物理性質(zhì)4.流動(dòng)狀態(tài)—雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）Re3.1.1流體的性質(zhì)第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.1

空氣的物理性質(zhì)4.流動(dòng)狀態(tài)—雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）Re一種可用來表征流體流動(dòng)情況的無量綱數(shù)。雷諾數(shù)較小時(shí)，粘滯力對流場的影響大于慣性，流場中流速的擾動(dòng)會(huì)因粘滯力而衰減，流體流動(dòng)穩(wěn)定，為層流；反之，若雷諾數(shù)較大時(shí)，慣性對流場的影響大于粘滯力，流體流動(dòng)較不穩(wěn)定，流速的微小變化容易發(fā)展、增強(qiáng)，形成紊亂、不規(guī)則的紊流流場。3.1.1流體的性質(zhì)2.2

空氣流場的基本知識(shí)1.基本概念3.1.2流體流動(dòng)的基本規(guī)律（1）流場

是指運(yùn)動(dòng)流體所占據(jù)的空間。

（2）一維定常流動(dòng)

是指整個(gè)地作線形流動(dòng)（流體的物理量僅是某個(gè)坐標(biāo)的函數(shù)）的流體，其流動(dòng)參數(shù)（如流速、壓強(qiáng)、密度、溫度等）都不隨時(shí)間的變化而發(fā)生變化的流動(dòng)。2.2

空氣流場的基本知識(shí)1.基本概念3.1.2流體流動(dòng)的基本規(guī)律（3）流線

在定常流動(dòng)中，流體流動(dòng)的路線稱為流線。流線特點(diǎn)主要有該曲線上每一點(diǎn)的流體速度與該曲線在該點(diǎn)的切線相重合、流線每點(diǎn)上的流體流動(dòng)方向只有一個(gè)及流線不可能相交和分叉，除非該點(diǎn)流速為零（圖3-4（a）A點(diǎn)）或流線相切（圖3-4（a）B點(diǎn)）再或者流速無限大（見圖3-4（b）O點(diǎn)）。2.2

空氣流場的基本知識(shí)1.基本概念3.1.2流體流動(dòng)的基本規(guī)律（3）流線

ABO流線的特點(diǎn)該曲線上每一點(diǎn)的流體微團(tuán)速度與曲線在該點(diǎn)的切線重合。流線每點(diǎn)上的流體微團(tuán)只有一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向。流線不可能相交，不可能分叉。2.2

空氣流場的基本知識(shí)（4）流線譜：是所有流線的集合。流線譜的特點(diǎn)流線譜的形狀與流動(dòng)速度無關(guān)。物體形狀不同，空氣流過物體的流線譜不同。

1.基本概念2.2

空氣流場的基本知識(shí)流線譜的特點(diǎn)物體與相對氣流的相對位置（迎角）不同，空氣流過物體的流線譜不同。氣流流過物體時(shí)，在物體的后部都要形成渦流區(qū)。

1.基本概念

2.2

空氣流場的基本知識(shí)（5）流管：由許多流線所圍成的管狀曲面。在剖面圖中，流管管壁的為兩條相鄰的流線氣流受阻，流管擴(kuò)張變粗，氣流流過物體外凸處或受擠壓，流管收縮變細(xì)。1.基本概念A(yù)B（6）流量

——單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)設(shè)備或管道任一截面的流體數(shù)量

。

流量有2種表示方法:

體積流量

符號(hào):

qV,

單位:m3/s或m3/h

質(zhì)量流量

符號(hào):

qm,

單位:kg/s或kg/h

當(dāng)氣體流量以體積流量表示時(shí)，應(yīng)注明溫度和壓力。

1.基本概念第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)（7）流速

——流體質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)在流動(dòng)方向上所流經(jīng)的距離。

流速①管道截面

與流體流動(dòng)方向垂直的管道截平面。

②平均流速v

平均流速——流體的體積流量qV除以管道截面積A，以符號(hào)v表示

，單位為m/s。

工程上為計(jì)算方便而引入1.基本概念

A為管道截面面積1.基本概念③質(zhì)量流速

——單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道單位面積的流體質(zhì)量，稱為質(zhì)量流速，以符號(hào)vm表示，單位為kg/（m2

s）。

對氣體，采用質(zhì)量流速計(jì)算較為方便

1.基本概念2.連續(xù)性方程質(zhì)量守恒定律是自然界基本的定律之一，它說明物質(zhì)既不會(huì)消失，也不會(huì)憑空增加。質(zhì)量守恒定律應(yīng)用在流體的流動(dòng)上：當(dāng)流體在低速、穩(wěn)定、連續(xù)不斷地流動(dòng)時(shí)，流管里的任一部分，流體都不能中斷或積聚，在同一時(shí)間內(nèi)流進(jìn)任何一個(gè)截面的流體質(zhì)量和從另一個(gè)截面流出的流體質(zhì)量應(yīng)當(dāng)相等。

流體流過流管時(shí)，在同一時(shí)間流過流管任意截面的流體質(zhì)量相等。2.連續(xù)性方程第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)據(jù)質(zhì)量守恒定律,有:流體在管道中作穩(wěn)定流動(dòng)的連續(xù)性方程管道任意截面1—1、2—2流進(jìn)、流出的流體質(zhì)量流量：2.連續(xù)性方程第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)上式是一維定常流動(dòng)的連續(xù)性方程，其物理意義是在穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)中，流體流經(jīng)流管各截面的質(zhì)量流量恒為常數(shù)，但各截面的流體流速則隨管道截面積A的不同和流體密度

的不同而變化。2.連續(xù)性方程

vA=常數(shù)第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)

對于不可壓縮流體，

1

2，

說明:不可壓縮流體流經(jīng)管路各截面的質(zhì)量流量相等，體積流量亦相等，任意兩截面上的平均流速與其截面積成反比，截面積越小，流速越大，反之，截面積越大，流速越小。

2.連續(xù)性方程第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)山谷口的風(fēng)通常比平原大河水在河道窄的地方流得快，河道寬的地方流得慢高樓大廈之間的對流通常比空曠地帶大2.連續(xù)性方程第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)流體流動(dòng)速度的快慢，還可用流管中流線的疏密程度來表示，在截面面積大的地方流速低，在截面面積小的地方流速高。

連續(xù)性定理只適用于低速（流速低于0.3c，c為聲速）的范圍，即可認(rèn)為流體密度不變，該定理不適于亞聲速，更不適合于超聲速的情況。2.連續(xù)性方程AB1.空氣流過一粗細(xì)不等的管子時(shí)，在管道變粗處，氣流速度將（）。A.增大B.減小C.不變2.流體的連續(xù)性方程（）。A.只適用于理想流動(dòng)B.適用于可壓縮和不可壓縮流體的穩(wěn)定管流C.只適用于不可壓縮流體的穩(wěn)定管流考證題第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)3.氣體的連續(xù)性定理是哪個(gè)定律在空氣流動(dòng)過程中的應(yīng)用（）。A.能量守衡定律B.牛頓第一定律C.質(zhì)量守衡定律4.流體在管道中穩(wěn)定低速流動(dòng)時(shí)，如果管道由粗變細(xì)，則流體的流速（）。A.增大B.減小C.保持不變。考證題第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)能量守恒定律說明能量不會(huì)自行消失，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，而只能從一形式轉(zhuǎn)化為另一種形式?？諝饽芰恐饕兴姆N：動(dòng)能、壓力能、熱能、重力勢能。低速流動(dòng)，熱能可忽略不計(jì)。依據(jù)能量守恒定律，即為：動(dòng)能+勢能+壓力能=常數(shù)。3.伯努利方程因?yàn)閙=

Av△t第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)3.伯努利方程對于單位體積（Av△t）的流體，伯努利原理表述式為若流管高度變化與流體流動(dòng)參數(shù)相比較可忽略不

上式中第一項(xiàng)稱為靜壓，第二項(xiàng)稱為動(dòng)壓，第三項(xiàng)稱為總壓。第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)3.伯努利方程

解釋下面現(xiàn)象由連續(xù)性定理和伯努利方程聯(lián)合分析可知，不可壓縮的理想流體在變截面管道中流動(dòng)時(shí)，且不予外界發(fā)生能量交換，則：流體流過的截面積小的地方，流速就大，動(dòng)壓大，靜壓??；流體流過的截面積大的地方，流速就小，動(dòng)壓小，靜壓就大。第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)3.伯努利方程流體沒有流動(dòng)，不同截面處(A、B、C截面)的流體流速均為零，三根玻璃管中的液面高度同容器中的液面高度一樣，這表明，此時(shí)不同截面處的流體的壓強(qiáng)都是相等的。流體在流動(dòng)過程中，不同截面處的流體壓強(qiáng)也不相同。從實(shí)驗(yàn)可以看出，在A-A截面，管道的截面積較大，流體流動(dòng)速度較慢，玻璃管中的液面較高，壓強(qiáng)較大，在C-C截面，管道的截面積較小，流體流動(dòng)速度較快，玻璃管中的液面較低，壓強(qiáng)較小。第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)3.伯努利方程伯努利定理適用條件氣流是連續(xù)、穩(wěn)定的，即流動(dòng)是定常的。流動(dòng)的空氣與外界沒有能量交換，即空氣是絕熱的?？諝鉀]有粘性，即空氣為理想流體?？諝饷芏仁遣蛔?，即空氣為不可壓流。在同一條流線或同一條流管上。1.當(dāng)空氣在管道中低速流動(dòng)時(shí)．由伯努利定理可知（）。A.流速大的地方，靜壓大B.流速大的地方，靜壓小C.流速大的地方，總壓大

2.計(jì)算動(dòng)壓時(shí)需要哪些數(shù)據(jù)（）。A.大氣壓力和速度B.空氣密度和阻力C.空氣密度和速度考證題3.伯努利方程的使用條件是（）。A.只要是理想的不可壓縮流體B.只要是理想的與外界無能量交換的流體C.必須是理想的、不可壓縮、且與外界無能量變換的流體考證題4.下列敘述與伯努利定理無關(guān)的是（）。A.流體流速大的地方壓力小，流速小的地方壓力大B.氣流沿流管穩(wěn)定流動(dòng)過程中，氣流的動(dòng)壓和靜壓之和等于常數(shù)C.氣流低速流動(dòng)時(shí)，流速與流管橫截面積成正比考證題第2章空氣動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)2.2

空氣流場的基本知識(shí)5.當(dāng)空氣在管道中流動(dòng)時(shí)，由伯努利定理可知（）。A.凡是流速大的地方，壓強(qiáng)就大B.凡是流速小的地方，壓強(qiáng)就小C.凡是流速大的地方，壓強(qiáng)就小

6.對低速氣流，由伯努利方程可以得出（）。A.流管內(nèi)氣流速度增加，空氣靜壓也增加B.流管截面積減小，空氣靜壓增加C.流管內(nèi)氣流速度增加,空氣靜壓減小

考證題第