空气动力学与CFD应用
出版时间:
2019-02
ISBN:
9787516518144
-
《空气动力学与CFD应用》根据航空类专业学习空气动力学知识的需要，从理论、试验和仿真等三个方面，全面介绍了固定翼和旋翼飞行器的空气动力学知识。全书共分为4个部分，分别为：概述（第1章），流体力学基础（第2、3章），飞行器空气动力特性（第4―第7章），CFD及其应用（第8、9章）。《空气动力学与CFD应用》以应用为导向，注重基本概念、结论和试验、仿真的介绍，力求做到深入浅出，简明实用。
《空气动力学与CFD应用》可作为高等院校航空类专业以及涉航各专业使用，也可供研究人员、工程技术人员、管理人员以及航空爱好者参考。 第1章 空气动力学概述
1．1 空气动力学的研究内容与分类
1．1．1 研究内容
1．1．2 分类与适用范围
1．2 空气动力学的发展历程
1．3 空气动力学的研究方法
第1篇 流体力学基础
第2章 流体的主要物理性质及流体静力学
2．1 流体的概念及连续介质假设
2．1．1 流体的概念
2．1．2 连续介质假设
2．2 流体的密度、比体积与相对密度
2．3 流体的热膨胀性、可压缩性、黏性
2．3．1 热膨胀性
2．3．2 压缩性
2．3．3 流体的黏性
2．4 流体静力学
2．4．1 作用于静止流体上的力
2．4．2 流体静压强及其特性
2．4．3 静止流体的平衡微分方程式
2．4．4 重力作用下静止流体中的压强分布规律
2．4．5 静压强的表示方法及其单位
2．4．6 流体的相对静止
2．4．7 静止流体对固体壁面的作用力
第3章 流体动力学基础
3．1 描述流体动力学的两种方法及概念
3．1．1 系统和控制体
3．1．2 描述流体运动的两种方法
3．1．3 随流导数
3．1．4 迹线、流线、流管和脉线
3．1．5 流体运动分类
3．2 流体微团运动分析
3．2．1 直角坐标系中流体微团的速度分解
3．2．2 流体微团的运动和变形
3．3 适合于系统的基本方程及雷诺输运定理
3．3．1 适合于系统的基本方程
3．3．2 雷诺输运定理
3．4 连续方程
3．5 动量方程
3．6 动量矩方程
3．7 能量方程
3．8 伯努利方程
3．9 欧拉运动微分方程
第2篇 飞行器空气动力特性
第4章 翼型与机翼空气动力特性
4．1 翼型与机翼几何参数
4．1．1 翼型的几何参数
4．1．2 机翼的平面形状与几何参数
4．2 翼型低速空气动力特性
4．2．1 翼型的空气动力学系数
4．2．2 库塔一茹科夫斯基后缘条件
4．2．3 低速薄翼型理论
4．2．4 任意翼型低速气动特性
4．3 有限翼展直机翼低速空气动力特性
4．3．1 机翼的空气动力系数
4．3．2 大展弦比直机翼低速气动特性
4．3．3 后掠翼低速气动特性
4．3．4 三角翼低速气动特性
4．4 机翼高速气动特性
4．4．1 翼型的亚声速气动特性
4．4．2 翼型的跨声速气动特性
4．4．3 翼型的超声速气动特性
4．4．4 后掠翼和三角翼的高速气动特性
4．5 飞机的增升与减阻装置
4．5．1 襟翼及其增升原理
4．5．2 翼梢小翼及其减阻原理
第5章 全机空气动力特性
5．1 机身的空气动力特性
5．1．1 机身几何参数
5．1．2 机身绕流特点
5．1．3 机身空气动力特性
5．2 飞机各部件的空气动力干扰
5．2．1 机翼与机身的相互干扰
5．2．2 机翼、机身对尾翼的干扰
5．3 全机的空气动力特性
5．3．1 全机升力特性
5．3．2 全机阻力特性
5．3．2 飞机极曲线
5．4 地面效应
5．4．1 地面效应对空气动力特性的影响
5．4．2 地效飞机
5．5 气动布局简介
5．5．1 变后掠翼布局
5．5．2 鸭式布局
5．5．3 三翼面布局
5．5．4 无尾布局
5．5．5 飞翼布局
5．5．6 前掠翼布局
5．5．7 随控布局
第6章 旋翼空气动力特性
6．1 旋翼空气动力学发展概况
6．1．1 经典空气动力学理论
6．1．2 基于CFD技术的旋翼流场模拟
6．1．3 试验工具
6．2 旋翼的基本概念
6．2．1 旋翼的几何参数
6．2．2 旋翼的工作状态参数
6．2．3 桨叶的工作状态参数
6．3 旋翼拉力的产生
6．3．1 动量理论
6．3．2 叶素理论
6．3．3 涡流理论
6．4 旋翼失速
6．4．1 旋翼失速的原因
6．4．2 旋翼失速的现象
6．4．3 旋翼失速的改出
6．5 旋翼自转下滑
6．5．1 旋翼能自转的原因
6．5．2 操纵旋翼进入自转的方法
6．5．3 自转着陆操纵方法
6．5．4 高度-速度图
6．6 旋翼的地面效应
第7章 空气动力试验原理与方法
7．1 相似理论与应用
7．1．1 流场相似条件
7．1．2 相似准则
7．1．3 相似理论
7．1．4 相似理论的应用
7．2 量纲分析与相似参数确定
7．2．1 量纲的概念
7．2．2 量纲一致原理与1T定理
7．2．3 标准大气
7．3 风洞及其测量设备
7．3．1 风洞类型
7．3．2 风洞测量设备
7．4 风洞试验
7．4．1 风洞试验基本要求与分类
7．4．2 常规风洞试验简介
第3篇 CFD及其应用
第8章 计算流体力学及其应用
8．1 计算流体力学概述
8．1．1 计算流体力学的定义
8．1．2 计算流体力学的基本知识
8．2 计算流体力学计算过程
8．2．1 CFD工程计算的流程
8．2．2 离散方法
8．3 CFD的优缺点
8．4 CFD未来的发展
第9章 CFD综合应用案例
9．1 CFD在航空工程中的应用
9．2 机翼翼型数值模拟案例
9．3 多旋翼飞行器单个旋翼的数值模拟与对比分析
参考文献
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内容简介:
《空气动力学与CFD应用》根据航空类专业学习空气动力学知识的需要，从理论、试验和仿真等三个方面，全面介绍了固定翼和旋翼飞行器的空气动力学知识。全书共分为4个部分，分别为：概述（第1章），流体力学基础（第2、3章），飞行器空气动力特性（第4―第7章），CFD及其应用（第8、9章）。《空气动力学与CFD应用》以应用为导向，注重基本概念、结论和试验、仿真的介绍，力求做到深入浅出，简明实用。
《空气动力学与CFD应用》可作为高等院校航空类专业以及涉航各专业使用，也可供研究人员、工程技术人员、管理人员以及航空爱好者参考。
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目录:
第1章 空气动力学概述
1．1 空气动力学的研究内容与分类
1．1．1 研究内容
1．1．2 分类与适用范围
1．2 空气动力学的发展历程
1．3 空气动力学的研究方法
第1篇 流体力学基础
第2章 流体的主要物理性质及流体静力学
2．1 流体的概念及连续介质假设
2．1．1 流体的概念
2．1．2 连续介质假设
2．2 流体的密度、比体积与相对密度
2．3 流体的热膨胀性、可压缩性、黏性
2．3．1 热膨胀性
2．3．2 压缩性
2．3．3 流体的黏性
2．4 流体静力学
2．4．1 作用于静止流体上的力
2．4．2 流体静压强及其特性
2．4．3 静止流体的平衡微分方程式
2．4．4 重力作用下静止流体中的压强分布规律
2．4．5 静压强的表示方法及其单位
2．4．6 流体的相对静止
2．4．7 静止流体对固体壁面的作用力
第3章 流体动力学基础
3．1 描述流体动力学的两种方法及概念
3．1．1 系统和控制体
3．1．2 描述流体运动的两种方法
3．1．3 随流导数
3．1．4 迹线、流线、流管和脉线
3．1．5 流体运动分类
3．2 流体微团运动分析
3．2．1 直角坐标系中流体微团的速度分解
3．2．2 流体微团的运动和变形
3．3 适合于系统的基本方程及雷诺输运定理
3．3．1 适合于系统的基本方程
3．3．2 雷诺输运定理
3．4 连续方程
3．5 动量方程
3．6 动量矩方程
3．7 能量方程
3．8 伯努利方程
3．9 欧拉运动微分方程
第2篇 飞行器空气动力特性
第4章 翼型与机翼空气动力特性
4．1 翼型与机翼几何参数
4．1．1 翼型的几何参数
4．1．2 机翼的平面形状与几何参数
4．2 翼型低速空气动力特性
4．2．1 翼型的空气动力学系数
4．2．2 库塔一茹科夫斯基后缘条件
4．2．3 低速薄翼型理论
4．2．4 任意翼型低速气动特性
4．3 有限翼展直机翼低速空气动力特性
4．3．1 机翼的空气动力系数
4．3．2 大展弦比直机翼低速气动特性
4．3．3 后掠翼低速气动特性
4．3．4 三角翼低速气动特性
4．4 机翼高速气动特性
4．4．1 翼型的亚声速气动特性
4．4．2 翼型的跨声速气动特性
4．4．3 翼型的超声速气动特性
4．4．4 后掠翼和三角翼的高速气动特性
4．5 飞机的增升与减阻装置
4．5．1 襟翼及其增升原理
4．5．2 翼梢小翼及其减阻原理
第5章 全机空气动力特性
5．1 机身的空气动力特性
5．1．1 机身几何参数
5．1．2 机身绕流特点
5．1．3 机身空气动力特性
5．2 飞机各部件的空气动力干扰
5．2．1 机翼与机身的相互干扰
5．2．2 机翼、机身对尾翼的干扰
5．3 全机的空气动力特性
5．3．1 全机升力特性
5．3．2 全机阻力特性
5．3．2 飞机极曲线
5．4 地面效应
5．4．1 地面效应对空气动力特性的影响
5．4．2 地效飞机
5．5 气动布局简介
5．5．1 变后掠翼布局
5．5．2 鸭式布局
5．5．3 三翼面布局
5．5．4 无尾布局
5．5．5 飞翼布局
5．5．6 前掠翼布局
5．5．7 随控布局
第6章 旋翼空气动力特性
6．1 旋翼空气动力学发展概况
6．1．1 经典空气动力学理论
6．1．2 基于CFD技术的旋翼流场模拟
6．1．3 试验工具
6．2 旋翼的基本概念
6．2．1 旋翼的几何参数
6．2．2 旋翼的工作状态参数
6．2．3 桨叶的工作状态参数
6．3 旋翼拉力的产生
6．3．1 动量理论
6．3．2 叶素理论
6．3．3 涡流理论
6．4 旋翼失速
6．4．1 旋翼失速的原因
6．4．2 旋翼失速的现象
6．4．3 旋翼失速的改出
6．5 旋翼自转下滑
6．5．1 旋翼能自转的原因
6．5．2 操纵旋翼进入自转的方法
6．5．3 自转着陆操纵方法
6．5．4 高度-速度图
6．6 旋翼的地面效应
第7章 空气动力试验原理与方法
7．1 相似理论与应用
7．1．1 流场相似条件
7．1．2 相似准则
7．1．3 相似理论
7．1．4 相似理论的应用
7．2 量纲分析与相似参数确定
7．2．1 量纲的概念
7．2．2 量纲一致原理与1T定理
7．2．3 标准大气
7．3 风洞及其测量设备
7．3．1 风洞类型
7．3．2 风洞测量设备
7．4 风洞试验
7．4．1 风洞试验基本要求与分类
7．4．2 常规风洞试验简介
第3篇 CFD及其应用
第8章 计算流体力学及其应用
8．1 计算流体力学概述
8．1．1 计算流体力学的定义
8．1．2 计算流体力学的基本知识
8．2 计算流体力学计算过程
8．2．1 CFD工程计算的流程
8．2．2 离散方法
8．3 CFD的优缺点
8．4 CFD未来的发展
第9章 CFD综合应用案例
9．1 CFD在航空工程中的应用
9．2 机翼翼型数值模拟案例
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