弹丸空气动力学PDF电子书下载

目 录 1

弹丸空气动力学常用符号 1

绪论……………………………………………………………………………………………？第一篇流体力学基础第一章气体的物理属性和热力学基础知识 7

第一节 连续介质模型和气体的基本物理属性 7

一连续介质模型 7

二气体的基本物理参数及相互关系 8

三气体的基本物理属性 10

第二节 热力学基础知识 15

一热力学第一定律 15

二比热、内能 16

三热焓 17

四熵、热力学第二定律 17

第三节 流体静力学的基本方程、国际标准大气 21

一 作用在流体微团上的力 21

二 流体静力学的基本方程——推导压强在静止流体里的分布规律 22

三国际标准大气 24

第四节 单位制 27

二定常流与非定常流 29

一流体运动的加速度 29

第一节 定常流与非定常流 29

第二章流场、理想流体的基本方程 29

三流体运动的转换 31

第二节 迹线和流线 31

一迹线 32

二流线 32

三 流管 34

第三节 旋涡运动 35

一 流体微团的旋转角速度 35

二涡线、涡管 36

三诱导速度 39

第四节 连续方程 40

一控制体 40

二直角坐标系中的连续方程 41

三一维流动的连续方程 42

四柱、球坐标系中的连续方程 42

第五节运动方程 42

一直角坐标系中的欧拉（Euler）运动方程 42

三一维定常流动的运动方程 44

二理想流体基本方程组的封闭性 44

四柱、球坐标系中的运动方程 45

第六节 柏努利（Bernoulli）方程 45

一不可压流的柏努利方程式 45

二可压流的柏努利方程式 46

第七节 能量方程 46

第八节 动量方程 48

第九节 克罗柯（Crocco）定理 50

一速度位及其物理意义和性质 54

第一节 速度位和流函数 54

第三章理想流体绕物体的流动 54

二理想定常可压缩流的位流方程 56

三流函数及其物理意义和性质 58

第二节 几种简单的不可压位流 60

一均匀直线流动 60

二点源和点汇 61

三点涡 63

第三节 不可压位流的叠加 64

一等强度偶极流 64

二直匀流里的点源 66

三直匀流加偶极流 67

四直匀流绕圆柱体的流动加点涡 68

第四节 库塔－儒可夫斯基（Kutta-Joukowsky）定理 69

第五节 利用复变函数解不可压平面位流问题 71

一复位函数 71

二物体绕流的保角变换方法 74

第一节 扰动传播速度和音速 77

一扰动传播速度 77

第四章一维定常流 77

第二篇 空气动力学基本概念 77

二音速 78

三马赫数 79

第二节 状态参数关系式 79

一几个特殊状态 80

二状态参数关系式 83

第三节 气体动力学函数 85

一气体状态参数函数 85

二和流量有关的函数 86

三冲力函数 87

一变截面管流基本关系式 93

第四节 拉瓦尔（Laval）喷管 93

二横截面积比公式 94

三拉瓦尔喷管中的等熵流动 95

四推力公式 95

第五节摩擦管流 96

一基本微分方程 96

二气流速度沿管长的变化规律 98

三气流密度、静温、静压和总压沿管长变化的计算公式 99

四摩擦壅塞 100

第六节 换热管流 101

一基本微分方程 101

二换热管流中气流参数的变化 102

三加热壅塞 104

第五章膨胀波 105

第一节微扰动的传播 105

第二节膨胀波的形成及其特点 108

一膨胀波的形成 108

二超音速气流绕外凸壁流动的特点 109

一超音速气流的小角向外折转 110

第三节 膨胀波的计算公式和数值表的应用 110

二超音速气流的大角向外折转 112

第四节微弱压缩波 118

第五节 波的反射和相交 120

一膨胀波的相交 121

二膨胀波在直固壁上的反射 122

三膨胀波在自由边界上的反射 122

四膨胀波和压缩波相交 123

第一节激波的形成和特性 126

一激波的形成 126

第六章激波 126

二激波的特性 127

三激波的分类 127

第二节 激波前后气流参数的相互关系 127

一基本方程 128

二激波前后气流参数关系 128

三坐标转换 133

第三节 激波倾角β与气流折转角δ的关系 135

一激波倾角与气流折转角之间的关系 135

二激波图线 135

一突跃压缩与等熵压缩 137

第四节 气流通过激波时熵值的变化 137

二气流经过激波熵值增加 138

三计算熵的增量 139

第五节激波极曲线 139

第六节 喷管及管道中的激波 141

一喷管中气流流动分析 141

二超音速摩擦壅塞 142

三超音速加热壅塞 144

一圆锥激波的特点 145

二圆锥激波图线 145

第七节 圆锥激波 145

第七章粘性流基础和附面层 147

第一节 粘性流基础 147

一粘性流体的两种流动状态 147

二粘性流体运动微分方程 148

第二节 圆管中的层流流动 149

一速度分布和流量 149

二沿程损失的计算 151

第三节 圆管中的紊流流动 152

一紊流流动的特点及研究方法 152

二紊流中的切向应力 153

三速度分布 154

第四节 附面层概念 155

一附面层特性 155

二附面层厚度 156

第五节 附面层方程 157

一附面层微分方程 157

二附面层动量积分方程 160

第六节 平板附面层近似计算 163

一平板的层流附面层近似计算 163

二平板的紊流附面层近似计算 165

三平板的混合附面层近似计算 167

第七节 曲面附面层特性 169

第三篇 相似理论和空气动力学实验 171

第八章相似理论 171

第一节 相似流动的概念 171

一几何相似 171

二运动相似 171

三动力相似 172

四热力相似 172

第二节 相似流动的性质 174

第三节相似判据 175

一动力相似判据 176

二考虑周期性运动的相似判据 179

三考虑热传导的相似判据 180

第四节 流场完全相似的充分条件 183

第五节 流场的实际相似问题 186

一粘性起主要作用的部分相似 186

二压缩性和粘性同时起主要作用的部分相似 186

一低速风洞 188

第一节风洞简介 188

第九章空气动力学实验 188

二亚音速风洞 190

三跨音速风洞 191

四超音速风洞 191

第二节 测量技术 195

一观察流谱的方法 195

二气流参数的测量 197

三静态气动力的测定 201

一旋成体的几何参数及外形 204

第一节旋成体基本概念和绕流图画 204

第四篇旋成体空气动力和特征线理论 204

第十章旋成体空气动力特性 204

二流动图画 207

三坐标轴系和空气动力、力矩 208

第二节 空气动力系数的一般表达式 211

一轴向阻力系数Cx1 211

二法向力系数Cy1 213

三俯仰力矩系数mz1 214

一圆锥的对称绕流 215

第三节 超音速流中的圆锥 215

四压力中心系数？1p 215

二局部锥法 225

第四节 细长旋成体的空气动力特性 227

一线化位流方程 227

二边界条件 230

三压强系数 231

四细长旋成体的轴对称绕流 233

五细长旋成体在小迎角下的绕流 243

第五节 杆式（Spike）头部弹稳定机理探讨 249

二绕流杆式头部弹的流动特性 250

一杆式头部破甲弹的结构特点 250

三杆式头部弹空气动力特性及其影响因索 251

第十一章特征线法 254

第一节 特征线法的一般理论 254

一特征线法的物理实质 254

二特征线法的数学理论依据 255

三特征线方程及其关系式 257

四利用特征线关系式作数值解 258

一特征线方程及其关系式 259

第二节 平面定常无旋流的特征线法 259

二速度平面上的特征线网图 262

三四个边值问题 267

四特征线法的应用 270

第三节 轴对称流的特征线法 275

一特征线方程 275

二数值解法的基本步骤 277

三实例 278

一摩擦阻力 284

笫一节 摩擦阻力和极抑制力矩 284

第十二章弹体空气动力特性计算 284

二弹体极抑制力矩 287

第二节 底部阻力 288

弹体底部形成负压的物理原因 288

二弹体底部阻力的工程计算 291

笫三节 迎角为零时弹体空气动力特性计算 293

一超音速绕流情况下弹体阻力的组成 293

二亚音速绕流情况下弹体阻力的组成 299

三弹形系数和阻力定律 300

一法向力系数计算 301

第四节 有迎角时弹体空气动力特性计算 301

二阻力系数和升力系数计算 305

三压力中心位置计算 306

四俯仰力矩系数计算 307

五弹体赤道抑制力矩系数计算 308

第五篇尾翼空气动力 309

第十三章薄翼型空气动力特性 309

第一节 引言 309

一翼型的几何参数 309

二尾翼平面形状的几何参数 310

第二节低速翼型理论 311

一翼型的低速绕流图画 311

二具有弯度翼型的气动模型 312

三确定旋涡密度γ(x)的积分方程 312

四翼型的升力、力矩和压力中心 316

第三节压缩性影响 320

一 空气压缩性对压强系数的影响 320

二压缩性对空气动力特性的影响 320

一绕翼型的跨音速流动 321

第四节跨音速流中翼型的空气动力特性 321

二翼型的跨音速空气动力特性 324

第五节超音速流中薄翼型的空气动力特性 326

一翼型的超音速绕流及升、阻力的产生 326

二平板翼型的超音速空气动力特性 327

三尖前、后缘薄翼型的超音速空气动力特性 328

第十四章尾翼空气动力特性和计算 336

第一节 尾翼的旋涡系统 336

一低速气流绕有限翼展翼的流动图画 336

二有限翼展翼的气动模型 336

三诱导阻力与下洗速度 337

一斜置对空气动力的影响 339

第二节 后掠翼的空气动力特性 339

二绕后掠翼的流动图画（低、亚音速） 342

三后掠翼的翼根效应和翼尖效应 342

第三节 有关超音速尾翼的基本概念 343

一前后马赫锥 343

二超音速尾翼的超（亚）音速缘 343

三超音速尾翼的二维区和三维区 346

四平均空气动力弦 346

六锥型流场的概念 347

五有限翼展薄翼的超音速绕流图画 347

第四节 矩形尾翼空气动力特性 348

一亚音速矩形平板翼 348

二超音速矩形平板翼 349

第五节 三角形尾翼空气动力特性 353

一超音速前缘M∞cosx＞1 353

二 亚音速前缘M∞cosx＜1 353

第六节 尾翼空气动力特性计算 355

一单独尾翼的零升阻力系数计算 355

二单独尾翼的升力系数计算 360

三单独尾翼的阻力系数计算 363

四单独尾翼的压力中心系数计算 364

第六篇尾翼弹空气动力 367

第十五章尾翼弹空气动力特性 367

第一节 翼片之间的干扰 367

第二节 弹体和弹翼之间的干扰 368

一翼体干扰的知识 368

二细长体理论简述 370

一干扰因子的实验修正 377

第三节 尾翼弹空气动力特性计算 377

二尾翼弹升力系数计算 378

三尾翼弹阻力系数计算 379

四尾翼弹压力中心系数计算 380

五尾翼弹俯仰力矩系数计算 382

六尾翼弹赤道抑制力矩系数计算 382

七尾翼弹极抑制力矩系数计算 383

八导转力矩和平衡转速 384

第四节 计算实例 385

一工程计算步骤小结 385

二实例 391

第十六章马格努斯（Magnus）效应 393

第一节 引言 393

第二节 旋转弹体的马格努斯效应 394

一附面层畸变——附面层位移厚度沿周向发生畸变 394

二离心力因素 395

第三节 小展弦比尾翼弹的马格努斯效应 398

第四节 十字斜置尾翼弹的马格努斯力矩计算 400

一 由斜置翼引起的马格努斯效应 400

二 由尾翼钝后缘底部压强变化而引起的马格努斯效应 402

参考文献 403

附录Ⅰ 复习思考题与练习题 404

一复习思考题 404

二练习题 408

附录Ⅱ 函数表 417

附表一标准大气简表 417

附表二完全气体的等熵流（k=1.4）函数表 418

附表三正激波气流参数表（K=1.4） 426

附表四斜激波气流参数表（K=1.4） 430

附表五摩擦管流及热力管流的数值表 441