绪论 1
0-1 空气动力学实验的重要性 1
0-2 空气动力学实验技术发展简史 1
0-3 空气动力学实验的基本方法 2
0-4 本课程的主要内容 4
第1章 相似理论 5
1-1 相似和相似定理 5
(一)相似的基本概念 5
(二)相似准则 7
(三)相似定理 8
(四)由基本方程导出相似准则的举例 9
1-2 量纲分析 12
(一)关于量纲的基本知识 12
(二)物理方程的量纲一致性原理 14
(三)Ⅱ定理及其意义 14
(四)Ⅱ定理的应用 18
1-3 相似理论的应用 22
思考题和习题 25
第2章 风洞 26
2-1 风洞的类别 26
2-2 低速风洞 27
(一)低速风洞的形式 27
(二)低速风洞的主要部件 29
(三)低速风洞的需用功率和能量比 33
(四)低速风洞的发展动向 35
2-3 超音速风洞 36
(一)超音速风洞的形式 36
(二)超音速风洞的组成部分 37
(三)超音速风洞的压强比和超音速扩压段 40
2-4 跨音速风洞 44
(一)跨音速风洞的特点 44
(二)跨音速风洞的发展动向 46
2-5 高超音速风洞和超高速风洞 47
(一)高超音速流动的模拟 47
(二)高超音速风洞 47
(三)超高速风洞 48
思考题和习题 49
第3章 误差理论 51
3-1 测量误差的基本概念 51
(一)误差定义 51
(二)误差产生的原因 52
(三)误差分类 53
(四)准确度 53
3-2 直接测量误差的处理 54
(一)系统误差的处理 54
(二)随机误差的处理 56
(三)粗大误差的处理 64
(四)等精度直接测量列的数据处理 66
3-3 间接测量误差的处理 70
(一)间接测量误差计算 71
(二)间接测量误差分配 73
3-4 测量不确定度简介 75
3-5 经验公式的拟合 75
思考题和习题 78
第4章 气动力天平 80
4-1 机械式天平 80
(一)模型支架 80
(二)力和力矩的分解系统 81
(三)力和力矩的传递系统 82
(四)测量元件 83
(五)台式天平 83
4-2 应变式天平 85
(一)电阻应变片 85
(二)测量电路的特性 88
(三)测量元件 89
(四)内式天平 94
(五)盒式天平 95
4-3 气动力天平的校准 96
4-4 气动力天平的性能术语 99
4-5 磁悬挂天平 100
4-6 坐标轴系及其转换 102
思考题和习题 103
第5章 气流参数测量 104
5-1 静压和总压测量 104
(一)静压测量 104
(二)总压测量 106
(三)压强测量仪器 108
(四)压强传感器 109
(五)压强传递 112
5-2 温度测量 112
(一)气流中温度的感受 113
(二)复温系数 114
(三)应用热电偶的测温方法 114
(四)应用热电阻的测温方法 116
(五)红外测温方法 117
5-3 气流速度、方向和紊流度测量 118
(一)气流速度测量 118
(二)马赫数测量 124
(三)气流方向测量 125
(四)气流紊流度测量 127
5-4 噪声测量 130
(一)概述 130
(二)噪声的物理量度和主观量度 130
(三)噪声测量的基本原理 132
5-5 数据采集系统简介 132
思考题和习题 134
第6章 风洞模型实验 135
6-1 实验大纲的制定 135
(一)影响空气动力系数的各种参数 135
(二)实验大纲 137
6-2 模型设计 137
(一)低速模型设计 137
(二)高速模型设计 141
6-3 全机模型测力实验 146
(一)低速全机模型测力实验 146
(二)高速全机模型测力实验 151
6-4 压强分布实验 154
6-5 动量法实验 156
(一)动量法测升力 156
(二)动量法测型阻 158
6-6 地面效应实验 159
6-7 模型实验中的人工转捩 160
6-8 半模型实验 161
6-9 铰链力矩实验 162
思考题和习题 163
第7章 风洞模型实验数据修正 164
7-1 支架干扰修正 164
(一)腹支撑支架干扰修正 164
(二)尾支撑支架干扰修正 166
7-2 平均气流偏角修正 167
7-3 轴向静压梯度影响修正 168
7-4 修正洞壁干扰的镜像法 171
(一)基本概念 171
(二)镜像法 172
(三)洞壁的阻塞效应及其修正 174
(四)洞壁的升力效应及其修正 179
7-5 修正洞壁干扰的涡格法和壁压信息法 188
(一)涡格法 189
(二)壁压信息法 190
7-6 自修正风洞 192
7-7 尺度效应修正 194
(一)零升阻力系数的尺度效应修正 194
(二)升致阻力因子的尺度效应修正 196
(三)最大升力系数的尺度效应修正 196
7-8 风洞模型实验数据的其他修正 199
(一)迎角和侧滑角修正 199
(二)天平校准中心与飞机质心位置不重合的修正 200
(三)模型自重修正 200
(四)进气口模拟修正 200
(五)弹性影响修正 201
思考题和习题 202
第8章 流动显示 204
8-1 气流中外加材料的流动显示 204
(一)烟风洞 205
(二)烟线法 206
(三)烟屏法和蒸汽屏法 206
(四)粒子图像测速 207
(五)氦气泡法 207
8-2 模型表面上外加材料的流动显示 207
(一)丝线法 207
(二)油膜法 208
(三)升华法 209
(四)液晶法 209
8-3 水流中外加材料的流动显示 210
(一)染色法 210
(二)氢气泡法 211
(三)水面撒播法 211
8-4 光学流动显示法 211
(一)有关的光学知识 211
(二)纹影法 212
(三)阴影法 215
(四)干涉法 216
(五)激光全息摄影 218
思考题和习题 219
附录Ⅰ 空气动力学中常用的有量纲物理量的SI单位和量纲 220
附录Ⅱ 标准大气数据和常用的关系式 220
附录Ⅲ 水的密度和粘度 221
附录Ⅳ 单位的换算系数 222
参考资料 226