內容簡介
本書講述空氣動力學實驗的基本理論、實驗設備、實驗方法和實驗數據的修正,包括相似理論、誤差理論、風洞原理、氣流參數測量、流動顯示、氣動力天平、高速和低速風洞常規實驗方法和實驗數據修正等。 本書可作為航空航天院校本科生的教材,也可作為短訓班的教材。對於從事流體力學實驗、流體工程實驗、流體機械實驗和飛行器設計的科研工程技術人員也有參考價值。
圖書目錄
緒論
0-1 空氣動力學實驗的重要性
0-2 空氣動力學實驗技術發展簡史
0-3 空氣動力學實驗的基本方法
0-4 本課程的主要內容
第1章 相似理論
1-1 相似和相似定理
(一)相似的基本概念
(二)相似準則
(三)相似定理
(四)由基本方程導出相似準則的舉例
1-2 量綱分析
(一)關於量綱的基本知識
(二)物理方程的量綱一致性原理
(三)Π定理及其意義
(四)Π定理的套用
1-3 相似理論的套用
第2章 風洞
2-1 風洞的類別
2-2 低速風洞
(一)低速風洞的形式
(二)低速風洞的主要部件
(三)低速風洞的需用功率和能量比
(四)低速風洞的發展動向
2-3 超音速風洞
(一)超音速風洞的形式
(二)超音速風洞的組成部分
(三)超音速風洞的壓強比和超音速擴壓段
2-4 跨音速風洞
(一)跨音速風洞的特點
(二)跨音速風洞的發展動向
2-5 高超音速風洞和超高速風洞
(一)高超音速流動的模擬
(二)高超音速風洞
(三)超高速風洞
思考題和習題
第3章 誤差理論
3-1 測量誤差的基本概念
(一)誤差定義
(二)誤差產生的原因
(三)誤差分類
(四)準確度
3-2 直接測量誤差的處理
(一)系統誤差的處理
(二)隨機誤差的處理
(三)粗大誤差的處理
(四)等精度直接測量列的數據處理
3-3 間接測量誤差的處理
(一)間接測量誤差計算
(二)間接測量誤差分配
3-4 測量不確定度簡介
3-5 經驗公式的擬合
思考題和習題
第4章 氣動力天平
4-1 機械式天平
(一)模型支架
(二)力和力矩的分解系統
(三)力和力矩的傳遞系統
(四)測量元件
(五)台式天平
4-2 應變式天平
(一)電阻應變片
(二)測量電路的特性
(三)測量元件
(四)內式天平
(五)盒式天平
4-3 氣動力天平的校準
4-4 氣動力天平的性能術語
4-5 磁懸掛天平
4-6 坐標軸系及其轉換
思考題和習題
第5章 氣流參數測量
5-1 靜壓和總壓測量
(一)靜壓測量
(二)總壓測量
(三)壓強測量儀器
(四)壓強感測器
(五)壓強傳遞
5-2 溫度測量
(一)氣流中溫度的感受
(二)復溫係數
(三)套用熱電偶的測溫方法
(四)套用熱電阻的測溫方法
(五)紅外測溫方法
5-3 氣流速度、方向和紊流度測量
(一)氣流速度測量
(二)馬赫數測量
(三)氣流方向測量
(四)氣流紊流度測量
5-4 噪聲測量
(一)概述
(二)噪聲的物理量度和主觀量度
(三)噪聲測量的基本原理
5-5 數據採集系統簡介
思考題和習題
第6章 風洞模型實驗
6-1 實驗大綱的制定
(一)影響空氣動力係數的各種參數
(二)實驗大綱
6-2 模型設計
(一)低速模型設計
(二)高速模型設計
6-3 全機模型測力實驗
(一)低速全機模型測力實驗
(二)高速全機模型測力實驗
6-4 壓強分布實驗
6-5 動量法實驗
(一)動量法測升力
(二)動量法測型阻
6-6 地面效應實驗
6-7 模型實驗中的人工轉捩
6-8 半模型實驗
6-9 鉸鏈力矩實驗
思考題和習題
第7章 風洞模型實驗數據修正
7-1 支架干擾修正
(一)腹支撐支架干擾修正
(二)尾支撐支架干擾修正
7-2 平均氣流偏角修正
7-3 軸向靜壓梯度影響修正
7-4 修正洞壁干擾的鏡像法
(一)基本概念
(二)鏡像法
(三)洞壁的阻塞效應及其修正
(四)洞壁的升力效應及其修正
7-5 修正洞壁干擾的渦格法和壁壓信息法
(一)渦格法
(二)壁壓信息法
7-6 自修正風洞
7-7 尺度效應修正
(一)零升阻力係數的尺度效應修正
(二)升致阻力因子的尺度效應修正
(三)最大升力係數的尺度效應修正
7-8 風洞模型實驗數據的其他修正
(一)迎角和側滑角修正
(二)天平校準中心與飛機質心位置不重合的修正
(三)模型自重修正
(四)進氣口模擬修正
(五)彈性影響修正
思考題和習題
第8章 流動顯示
8-1 氣流中外加材料的流動顯示
(一)煙風洞
(二)煙線法
(三)煙屏法和蒸汽屏法
(四)粒子圖像測速
(五)氦氣泡法
8-2 模型表面上外加材料的流動顯示
(一)絲線法
(二)油膜法
(三)升華法
(四)液晶法
8-3 水流中外加材料的流動顯示
(一)染色法
(二)氫氣泡法
(三)水面撒播法
8-4 光學流動顯示法
(一)有關的光學知識
(二)紋影法
(三)陰影法
(四)干涉法
(五)雷射全息攝影
思考題和習題
附錄
附錄Ⅰ 空氣動力學中常用的有量綱物理量的SI單位和量綱
附錄Ⅱ 標準大氣數據和常用的關係式
附錄Ⅲ 水的密度和粘度
附錄Ⅳ 單位的換算係數