《空气动力学实验技术》

绪论1

0-1 空气动力学实验技术的研究内容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 本课程的内容和任务4

第一章 相似理论5

1-1 相似与相似定理5

（一）相似的基本概念5

（二）相似准则6

（三）相似定理7

（四）由基本方程导出相似准则的举例8

1-2 量纲分析11

（一）关于量纲的基本知识11

（二）物理方程的量纲一致性原理13

（三）∏定理及其意义14

（四）∏定理的应用18

1-3 相似理论的应用22

问题与习题24

第二章 风洞26

2-1 风洞的类别26

2-2 低速风洞27

（一）低速风洞的型式28

（二）低速风洞的主要部件30

（三）低速风洞的需用功率与能量比34

2-3 超音速风洞36

（一）超音速风洞的型式36

（二）超音速风洞的组成部分38

（三）超音速风洞的压强比与超音速扩压段41

2-4 跨音速风洞44

2-5 风洞发展动向简述46

问题与习题48

第三章 误差理论50

3-1 测量误差的基本概念50

（一）误差定义50

（二）误差产生原因51

（三）误差分类51

（四）准确度52

3-2 直接测量误差的处理53

（一）系统误差的处理53

（二）随机误差的处理54

（三）粗大误差的处理62

（四）等精度直接测量列的数据处理64

3-3 间接测量误差的处理66

（一）间接测量误差计算66

（二）间接测量误差分配69

3-4 实验数据处理70

（一）有效数字70

（二）实验曲线方程71

问题与习题74

第四章 气动力天平76

4-1 机械式天平76

（一）模型支架与角度机构76

（二）力与力矩的分解系统77

（三）力与力矩的传递系统79

（四）力与力矩分量的测量元件79

（五）台式天平79

4-2 电阻应变式天平81

（一）电阻应变片82

（二）测量电桥的特性84

（三）电阻应变仪与显示记录仪器86

（四）应变式天平的测量元件86

4-3 天平性能指标与影响因素91

4-4 天平的校准92

4-5 坐标轴系及其转换94

4-6 磁悬式天平简介96

问题与习题97

第五章 气流参数测量98

5-1 压强测量98

（一）静压测量98

（二）总压测量100

（三）压强测量仪器102

（四）测压传感器103

（五）压强传递105

5-2 温度测量106

（一）风洞稳定段总温测量106

（二）高速气流总温测量106

（三）复温系数107

5-3 气流速度、方向、紊流度与噪声测量107

（一）风速测量107

（二）马赫数测量110

（三）气流方向测量111

（四）气流紊流度测量114

（五）跨、超音速风洞噪声测量117

5-4 数据采集系统简介117

问题与习题119

第六章 低速风洞模型实验120

6-1 实验大纲的制定120

（一）影响空气动力系数的各种参数120

（二）实验大纲121

6-2 低速实验的模型设计122

（一）模型尺寸的确定122

（二）模型的外形与结构123

（三）模型的材料与加工要求125

6-3 低速全机模型测力实验126

（一）升力特性127

（二）阻力特性127

（三）俯仰力矩特性128

（四）操纵面的空气动力特性129

（五）平尾区下洗角130

（六）襟翼的气动特性131

（七）横侧气动特性131

6-4 压强分布实验132

6-5 动量法实验134

（一）动量法测升力134

（二）积分压强计136

（三）动量法测型阻137

6-6 地面效应实验138

问题与习题139

第七章 低速风洞模型实验数据修正7-1 支架干扰修正140

7-2 平均气流偏角修正142

7-3 轴向静压梯度影响修正144

（一）二维风洞水平浮力修正量公式145

（二）三维风洞水平浮力修正量公式145

7-4 低速风洞洞壁干扰修正146

（一）基本概念146

（二）镜象法147

（三）洞壁的阻塞效应及其修正149

（四）洞壁的升力效应及其修正154

7-5 洞壁干扰修正数值计算法简介163

7-6 无干扰洞壁与自修正风洞简介164

（一）通气壁164

（二）流线型洞壁165

（三）自修正风洞165

7-7 气流紊流度与雷诺数影响修正167

问题与习题170

第八章 高速模型实验与数据修正172

8-1 高速模型设计172

（一）模型尺寸的确定172

（二）模型外形的模拟174

（三）模型的结构与加工要求175

（四）模型的强度与刚度176

8-2 全机模型测力实验177

（一）升力特性177

（二）阻力特性177

（三）俯仰力矩特性178

（四）横侧特性178

（五）舵面特性179

（六）外挂物等对全机空气动力特性的影响179

8-3 半模型实验180

8-4 人工转捩实验181

8-5 铰链力矩实验182

8-6 高速风洞模型实验数据修正183

（一）迎角与侧滑角修正183

（二）天平静校中心与飞机质心不重合时的修正184

（三）模型自重修正184

（四）模型底部阻力修正185

（五）雷诺数影响修正186

（六）进气口模拟修正186

（七）弹性影响修正188

问题与习题188

第九章 流动显示189

9-1 烟流法189

9-2 丝线法190

9-3 油膜法191

9-4 升华法191

9-5 水流显示192

（一）染色法192

（二）氢气泡法192

（三）水面撒播法192

9-6 高速气流流动显示的光学法193

（一）有关的光学知识193

（二）纹影法193

（三）阴影法196

（四）干涉法197

9-7 激光全息摄影198

9-8 激光多普勒测速仪199

问题与习题201

参考资料201