2007北航飞行器空气动力学试卷.pdfVIP

2007 年-2008 年第一学期 “飞行器空气动力学”期末试题 （A 卷 ） 及答案 姓名 班级 成绩 一、概念题 （10 小题，每小题 5 分，合计 50 分） 1、在低速薄翼理论中，翼型绕流问题是如何分解的？影响升力系数的因素是什 么？ 答： 薄翼型绕流 弯度问题 （中弧线弯板零迎角绕流） + 厚度问题 （厚度分布 yc 对称翼型零迎角绕流） + 迎角问题 （迎角不为零的平板绕流） 影响翼型的升力系数的因素很复杂，除迎角外，弯度会对零升迎角产生影响， 另外，厚度，Re 数，马赫数等都会对升力系数造成影响。 2、什么是儒可夫斯基的升力环量定理。说明库塔-儒可夫斯基后缘条件是什么。 答：1 对于定常、理想、不可压流动，在有势力作用下，直均流绕过任意截面形 L = rV G 状的有环量绕流，翼型所受的升力为 。 ¥ 2 库塔-儒可夫斯基后缘条件表达如下： （1）对于给定的翼型和迎角，绕翼型的环量值应正好使流动平滑地流过后缘去。 （2）若翼型后缘角 t0，后缘点是后驻点。即V1=V2=0。 （3）若翼型后缘角 t=0，后缘点的速度为有限值。即V1=V2=V0。 （4）真实翼型的后缘并不是尖角，往往是一个小圆弧。实际流动气流在上下翼 面靠后很近的两点发生分离，分离区很小。所提的条件是：p1=p2 V1=V2 3、诱导阻力是如何产生的？无限翼展斜置翼是否存在诱导阻力？ 答：1 诱导阻力在理想二维翼上是不存在的，它是由于有限翼展机翼后面存在自 由涡而产生的，或者说，是因下洗角的出现使剖面有效迎角减小而在来流方向形 成的阻力，故称为诱导阻力。 2 有限翼展机翼产生升力必须付出的阻力代价。从能量的观点看，机翼后方 自由涡面上的流体微团旋转所需的能量，必须由飞机提供一个附加的推力来克服 诱导阻力才能维持有升力的飞行。 对于无限翼展的斜置机翼而言，也存在气流的展向流动，由于上下翼面的展 向流动相同，故因不会产生诱导阻力。 4、指出椭圆形、矩形、梯形机翼的剖面升力系数沿展向的分布特征和失速特性。 1 对于椭圆形翼来说：随着α的增大，整个展向各翼剖面同时出现分离，同时达 到 CLmax∞(翼型的最大升力系数)， 同时发生失速，失速特性良好， 2 对于矩形翼来说，诱导下洗速度从翼根向翼尖增大，翼根翼剖面的有效迎角将 比翼尖大，剖面升力系数比翼尖大。因此，分离首先发生在翼根部分，然后分离 区逐渐向翼端扩展，失速是渐进的， 3 对于梯形翼来说，诱导下洗速度从翼根向翼尖方向减小。因此，翼剖面的有效 迎角是向着翼尖方向增大，而且随着根梢比的增大，这种趋势越明。所以分离首 先发生在翼尖附近，不仅使机翼的最大升力系数值下降，而且使副翼等操纵面效 率大为降低。 5、下图分别是展弦比 λ等于 5、6 和 7 的有限翼展机翼升力线曲线和诱导阻力曲 线，试标出各曲线对应的展弦比。 C C L 6 L 7 7 5 6 5