高速风洞测力试验数据处理方法PDF电子书下载

第一章 概论 1

1.1高速风洞概述 1

1.2高速风洞试验的地位与作用 2

1.3高速风洞测量处理系统 4

1.3.1风洞测量处理系统的基本组成与作用 4

1.3.2风洞试验的主要测量参数 4

1.3.3高速风洞试验的主要测量处理设备 5

1.4高速风洞测力试验 8

1.4.1全模型测力试验 8

1.4.2半模型测力试验 9

1.4.3通气模型试验 11

1.4.4部件测力试验 12

1.4.5外挂物测力试验 14

1.4.6铰链力矩试验 15

参考文献 17

第二章 高速可压流动基础 18

2.1气体属性 18

2.1.1完全气体 18

2.1.2气体的弹性 19

2.1.3气体的粘性 19

2.2热力学基础知识 20

2.2.1热力学的物系 20

2.2.2热力学第一定律：内能和焓 21

2.2.3热力学第二定律：熵 22

2.2.4比热比 23

2.3声速与马赫数 24

2.3.1声速公式 24

2.3.2马赫数 25

2.3.3速度系数 26

2.4高速一维定常流 27

2.4.1一维定常绝热流的能量方程 27

2.4.2一维定常绝热流的基本关系式 29

2.4.3平面激波前后气流参数关系式 30

2.4.4皮托管（Pitot Tube）测速 33

2.5相似理论 33

2.5.1相似的基本概念 33

2.5.2主要相似准则 34

参考文献 36

第三章 流场参数计算 37

3.1高速风洞流场校测 37

3.1.1高速风洞流场品质要求 37

3.1.2亚、跨声速速度场校测方法 39

3.1.3超声速速度场校测方法 40

3.1.4速度场校测的数据处理 41

3.2常规高速风洞流场参数计算 43

3.3通气模型出口流场参数计算 45

3.4考虑热完全气体的流场参数修正 47

参考文献 48

第四章 模型姿态角计算 50

4.1刚体的空间角位置描述与坐标变换 50

4.1.1方向余弦 50

4.1.2欧拉角 52

4.1.3基元变换矩阵 54

4.2坐标系定义 55

4.3天平校准及弹性角 58

4.3.1天平校准方法 58

4.3.2弹性角 60

4.4坐标系之间的角度 61

4.4.1风洞轴系与机构轴系之间的角度 61

4.4.2机构轴系与天平轴系之间的角度 63

4.4.3天平轴系与体轴系之间的角度 64

4.4.4风洞轴系与体轴系之间的角度 65

4.4.5风洞轴系与风轴之间的角度 65

4.4.6风轴系与体轴系之间的角度 66

4.4.7航迹系与体轴系之间的角度 67

4.4.8常用的飞行器姿态角 68

参考文献 69

第五章 典型状态欧拉角的计算 70

5.1模型的空间姿态 70

5.1.1双转轴及β块机构 70

5.1.2 5D机构 71

5.1.3其他情况 72

5.2气流偏角 72

5.3模型姿态角之间的关系 74

5.3.1迎角与包含角 74

5.3.2非滚转体轴系的迎角、侧滑角 77

5.4机构角度 77

5.5天平姿态角 78

5.6机构滚转角与模型／天平滚转角的关系 79

5.7模型调平对机构、模型预置角的影响 80

5.7.1双转轴及β块机构 81

5.7.2 5D机构 84

参考文献 86

第六章 气动载荷计算 87

6.1力和力矩的矢量的形式 87

6.1.1天平轴系 87

6.1.2体轴系 88

6.1.3风轴系 89

6.1.4力对点的矩 89

6.2气动载荷计算 91

6.2.1天平轴系中的载荷计算 91

6.2.2天平轴系中的底部轴向载荷计算 92

6.2.3体轴系中的自重影响计算 92

6.2.4体轴系中的载荷计算 93

6.2.5其他轴系中的载荷计算 94

6.3气动系数计算 95

6.3.1俄式坐标系中的气动系数计算 95

6.3.2美式坐标系中的气动系数计算 95

6.3.3纵向压心计算 96

6.3.4横向压心计算 96

6.3.5焦点计算 97

6.3.6截距修正 97

6.4数据拟合与插值 97

6.4.1最小二乘法 97

6.4.2拉格朗日（Lagrange）插值 101

6.4.3三次样条插值 102

6.5模型自重 103

6.5.1模型自重参数测量 103

6.5.2自重弹性角计算 106

6.5.3自重参数测量流程 107

参考文献 108

第七章 高速风洞常规测力试验数据处理流程 109

7.1选择码 109

7.2流场参数计算 110

7.2.1输入参数 110

7.2.2输出参数 111

7.3天平载荷计算 112

7.3.1输入参数 112

7.3.2输出参数 113

7.4底阻计算 114

7.4.1输入参数 114

7.4.2输出参数 114

7.5通气模型内流参数计算 115

7.5.1输入参数 115

7.5.2输出参数 115

7.5.3多进气道模型内流参数计算 117

7.6模型姿态角计算 117

7.6.1输入参数 117

7.6.2输出参数 118

7.6.3外挂模型姿态角计算 121

7.7气动载荷计算 121

7.7.1输入参数 121

7.7.2输出参数 122

7.8气动系数计算 125

7.8.1输入参数 125

7.8.2输出参数 126

第八章 通用数据处理程序设计 133

8.1概述 133

8.1.1传统专用型数据处理软件应用流程及存在的问题 133

8.1.2通用数据处理软件运行流程及特点 134

8.2通用软件架构设计 135

8.2.1通用数据处理系统软件架构 135

8.2.2系统层 136

8.2.3数据层 136

8.2.4服务层 138

8.2.5服务代理层 139

8.2.6表现层 139

8.3通用数据处理软件系统基础数据结构设计 142

8.3.1数据文件 143

8.3.2数据库 150

8.4通用数据处理软件系统的部署 152

8.5通用数据处理软件的技术支撑体系 153

参考文献 154

附录A标准大气 155

附录B热完全气体流动参数基本关系式 159

附录C双转轴机构角度计算 181

附录D应用图表 188