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西工大空气动力学试题

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西北工业大学考试试题(卷)

2009-2010学年第二学期

开课学院航空学院课程流体力学基础学时

考试日期2010年06月18日考试时间 2 小时考试形式(

题号 得分 开闭六 )(

AB)卷 七 总分 一 二 三 四 五 姓 名 考生班级 学 号 一.填空题(19分,每空1分) 1. 作用在物体上的气动力和力矩,主要取决于和在物体上的分布。 2. 流体流动遵循的三个基本定理是,,。 3. 有弯度薄翼型的气动中心在(位置),对气动中心的力矩系数与攻角_(有关或无关),压心位置与攻角(有关或无关);对称薄翼型的气动中心在_______(位置),对气动中心的力矩系数与攻角(有关或无关),压心位置与攻角(有关或无关)。 4. 有限翼展机翼的阻力主要分为_______和________两部分,同样升力系数的情况下,机翼展弦比越小,诱导阻力系数。 5. 对于很多流动来讲,有些次要的相似参数可以忽略,只要两个流动的主要相似参数和相同,则可认为两流动动力学相似。 6. ,和三种基本流动叠加,可以得到无粘、不可压,绕圆柱的有升力流动。 二、简答体(共40分) 1. 试写出微分形式的流动连续性方程,并分析流动不可压所需要满足的条件;从流动速度散度的物理意义角度出发,分析满足该条件的流动是不压的。(10) 2. 流动有势的充分必要条件是什么?流动可叠加的前提条件是什么,简要说明理由。(10) 3. 描述翼型后缘库塔条件,当用一个涡面代替薄翼型时,库塔条件的数学表达式是什么?(10) 4. 考虑绕半径为R的圆柱的无升力流动,设自由来流速度为V,且圆柱表面上任一点与圆心的连线和自由来流的夹角为,(1)试给出圆柱表面压强与自由来流压强相等的所有点;(2)若自由来流的速度变为2V,则为了保持圆柱半径R不变,与自由来流叠加形成该圆柱绕流的偶极子的强度应如何变化?(10) 注:1. 命题纸上一般不留答题位置,试题请用小四、宋体打印且不出框。 2.命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。 共2页 第1页

西北工业大学命题专用纸 三、计算题(共45分) 注: 标准海平面大气压强:1.0132105N/m2,密度:1.225kg/m3 1. 一无限薄的平板(即忽略其厚度),其弦长为c1m,超音速来流攻角为10,平板上下表面的压强和剪应力分布分别为:pu4104x15.4104,pl2104x11.73105,u288x0.2,l731x0.2,其中x为平板上的点据平22板前缘的距离,压强和剪应力的单位为:N/m2,求平板所受到的法向力N和轴向力cA,升力L和阻力D,以及绕前缘和x处的力矩。(10分) 4 2. 翼型在海平面的飞行速度为60m/s,气流沿翼型表面某点的速度为90m/s,求该点的压强。若翼型放置在入口连接海平面大气的直流风洞(风扇在实验段后)实验段内,测得该点有相同的压强,则该点处的速度为多少?(10分) 3. 薄翼型的零升攻角为1.5,弦长2米,以60 m/s的时速在海平面飞行,若其单位展长的机翼产生的升力是1695牛,则该翼型的升力系数是多少?其飞行攻角是多少?(10分) 4. 椭圆无扭转机翼的展弦比为10,展长10米,重2400kg。构成该机翼的薄翼型零升攻角为-10,剖面型阻系数cd0.006。若机翼在海平面以100m/s匀速平飞,求此时的升力、升力系数、诱导阻力系数、推力、飞行时的几何攻角。 (CDcdCDi)(10分) 教务处印制 共2页 第2页

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