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本书为航空航天、兵器、空军等国防院校的本科生《空气动力学》教材。全书共10章,内容分为流体力学基础和飞行器空气动力学,这两部分相对独立但又有机结合。
第1~5章为流体力学与空气动力学的基础部分。主要介绍的是流体力学基础知识、流体运动基本控制方程和基本规律、低速位流理论、高速可压流的基础知识和粘流与边界层基础。
第6~10章为飞行器空气动力学部分。主要介绍的是低速翼型和低速机翼的空气动力特性;亚声速、超声速、跨声速流中的翼型与机冀气动特性及跨声速、高超声速流初步知识;计算流体力学初步知识。
本书供飞行器设计专业本科生使用,也可供涉及流体力学、空气动力学的有关专业学生使用,还可供从事空气动力学相关工作的人员参考。

第1章 流体力学基础知识
1.1 流体力学的基本任务和研究方法
1.1.1 基本任务
1.1.2 研究方法
1.2 流体力学以及空气动力学的发展概述
1.3 流体介质
1.3.1 连续介质假设
1.3.2 流体的压强、密度、温度和速度
1.3.3 气体的状态方程
1.3.4 压缩性、粘性和传热性
1.3.5 流体的模型化
1.4 气动力和力矩
1.4.1 升阻力和力矩
1.4.2 气动力及力矩系数
1.4.3 压力**
1.5 矢量和积分知识
1.5.1 矢量代数
1.5.2 典型的正交坐标系
1.5.3 标量场和矢量场
1.5.4 标量积和矢量积
1.5.5 标量场的梯度
1.5.6 矢量场的散度
1.5.7 矢量场的旋度
1.5.8 线积分
1.5.9 面积分
1.5.10 体积分
1.5.11 线积分、面积分和体积分之间的关系
1.6 控制体和流体微团
1.6.1 控制体
1.6.2 流体微团
1.6.3 速度散度的物理意义
1.6.4 物质导数
复习思考题
第2章 流体运动基本方程和基本规律
2.1 连续方程
2.2 动量方程
2.3 能量方程
2.4 方程的基本解法
2.4.1 方程的理论解
2.4.2 数值解——计算流体力学
2.5 微团运动分析
2.5.1 流场的迹线、流线
2.5.2 角速度、旋度和角变形率
2.5.3 流函数、速度位以及相互关系
2.6 旋涡运动
2.6.1 涡线、涡管以及旋涡强度
2.6.2 速度环量和斯托克斯定理
2.6.3 毕奥一萨伐尔定理及直线涡的诱导速度
2.6.4 亥姆霍兹旋涡定理
复习思考题
第3章 不可压无粘流
3.1 伯努利方程及应用
3.1.1 无旋流中的积分
3.1.2 有旋流中的积分
3.2 拉普拉斯方程
3.3 拉普拉斯方程的基本解
3.3.1 直匀流
3.3.2 点源
3.3.3 点涡
3.3.4 偶极子
3.4 基本解叠加
……
第4章 高速可压无粘流
第5章 粘流和边界层流动
第6章 低速翼型的气动特性
第7章 机翼的低速气动特性
第8章 亚声速翼型和机翼的气动特性
第9章 超声速线化理论及跨声速、高超声速流初步
第10章 计算流体力学初步
附录A 常用气动表
附录B 主要符号表
附录C 名人简介
参考文献

第1章 流体力学基础知识
本章首先介绍流体力学的基本任务、研究方法以及流体力学与空气动力学的发展概述。然后介绍流体介质、气动力系数及矢量运算的基础知识。*后引入控制体、流体微团及物质导数等概念。这些基础知识为流体力学和飞行器空气动力学具体知识的学习做准备。
1.1 流体力学的基本任务和研究方法
1.1.1 基本任务
流体力学,是力学学科的分支之一,其研究的对象是流体,例如水和空气等;其研究的内容是,当流体与物体之间相对运动时,流体运动的基本规律以及流体与物体之间的相互作用力。
空气动力学,是一门研究空气运动规律及空气与物体之间相互作用力的科学,因此,是现代流体力学的一个分支。然而,空气动力学是和飞机的出现、发展联系在一起的,涉及飞机的飞行性能、稳定性和操纵性等问题。在这个意义上,空气动力学又是飞机设计和工程学科不可或缺的。当然,空气动力学研究涉及的领域远不限于飞机或航空器。
流体相对物体的运动,可以在物体的外部进行,像空气流过飞机表面、导弹表面和螺旋桨表面等;也可以在物体的内部进行,像空气在管道、风洞和进气道内部的流动。在这些外部流动或内部流动中,尽管空气的具体运动和研究这些运动的目的有所不同,但都有一些共同的流动现象和一些共同的流动规律,例如质量守恒、牛顿第二定律、能量守恒、热力学**定律和第二定律等。
研究流体力学或空气动力学的基本任务,不仅是要认识这些流动现象的基本实质,找出这些共性的基本规律在空气动力学中的表达,而且还要研究如何应用这些基本规律能动地解决飞行器的空气动力学问题和与之相关的工程技术问题,并预测流动的新情况、新进展。
……