量保持定律,必然绕翼型存在一个顺时针的速度环量,使得绕封闭流体线的总环量为零。这样,翼型后驻点的位置向后移动。只要后驻点尚未移动到后缘点,翼型后缘不断有逆时针旋涡脱落,因而绕翼型的环量不断增大,直到气流从后缘点平滑流出(后驻点移到后缘为止)为止。
24、 流体粘性和翼型的尖后缘是产生起动涡的物理原因。绕翼型的
速度环量始终与起动涡环量大小相等、方向相反。
25、 对于一定形状的翼型,只要给定绕流速度和迎角,就有一个固
定的速度环量与之对应,确定的条件是库塔条件。
26、 如果速度和迎角发生变化,将重新调整速度环量,以保证气流
绕过翼型时从后缘平滑汇合流出(前驻点则变化)。
27、 代表绕翼型环量的旋涡,始终附着在翼型上,称为附着涡。根
据升力环量定律,直匀流加上一定强度的附着涡所产生的升力,与直匀流中一个有环量的翼型绕流完全一样。 28、 对于薄翼而言,升力线的斜率与翼型的形状无关:
dCL? 2?d?
29、 绝对迎角为V∞与零升力线间的夹角,用αa 表示,即: αa=α-α0
1CC??30、 Cm ~CL 也是一条直线,斜率 m , 截距为 Cm0 。Cm0
4L
为零升力矩系数。
31、 1/4弦点就是薄翼型气动中心的位置,是薄翼型升力增量的作用
点。
32、 翼型的升力特性通常指升力系数与迎角的关系曲线。实验和计
算结果表明,在小迎角下,升力系数与迎角为线性关系:
33、 在失速迎角处,升力系数达到最大CLmax。确定升力特性曲线的
三个参数是,升力线斜率,零升迎角,最大升力系数(失速迎角)。
34、 升力线斜率与Re数关系不大,主要与翼型的形状有关。对薄翼
的理论值为2?。
35、 零升迎角α0主要与翼型弯度有关,正弯度时为一小负数。 36、 最大升力系数CLmax主要与边界层分离有关,取决于翼型几何参
数、Re数、表面光洁度,随Re增大而增大。
37、 翼型纵向力矩特性通常用Cm-CL曲线表示,迎角不大时也接近
一条直线:
对于正弯度的翼型Cm0 为一个小负数;力矩曲线斜率也是负值。薄翼理论可以估计这两个值,Cm0与翼型弯度函数有关,力矩曲线斜率为-0.25。
38、 翼型上升力的作用点(升力作用线与弦线的交点)为压力中心
xpP,弦向位置用 x p ? 表示,小迎角时压心位置为
bCmCmo Cx?????Cm pCLCLL迎角越小,压力中心越靠后。
39、 翼型上还存在这样的一个点,对该点的力矩系数与升力的大小
无关,恒等于零升力矩系数,此点称为焦点(或气动中心)F。气动中心反映了翼型随迎角变化而引起的升力增量的作用点,正弯度时,压力中心位于焦点之后。(如何证明焦点对给定翼型是一个固定点——作业题1)
40、 翼型阻力包括摩擦阻力和压差阻力。翼型阻力的产生实质是空
气粘性引起的。摩擦阻力是物面上直接的摩擦切应力引起的,压差阻力是因物面边界层改变了压强分布造成的。迎角不大时主要是摩擦阻力,随迎角增大压差阻力剧增。
41、 翼型的阻力特性可用CD-α曲线表示,但在飞机设计上常用CL-CD
曲线来表示翼型的升阻特性,称为极曲线。
CL42、 翼型的升阻比定义为 K ? , 表征了翼型的气动效率。
CD43、 升阻比大的飞机续航时间长,燃油经济性好,因为达到一定升力
系数需要克服的阻力最小。性能好的翼型最大升阻比可达到50以上。巡航时,飞机在最大升阻比对应的迎角附近飞行,约为3~5度。
四、 低速机翼及其气动特性
1、 翼展:翼展是指机翼左右翼尖之间的长度,一般用 l 表示。 2、 机翼面积:是指机翼在oxz平面上的投影面积,一般用S表示。 3、 翼弦:翼弦是指机翼沿机身方向的弦长。除了矩形机翼外,机
翼不同地方的翼弦是不一样的,有翼根弦长 b0、翼尖弦长b1。
S4、 几何平均弦长 bpj 定义为 b pj ? ,即用相同翼展和面积的矩
l形机翼弦长定义几何平均弦长