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出版者:McGraw-Hill, Inc.

作者:Jr. John D. Anderson

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:1991

價格:0

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780070016804

叢書系列:

圖書標籤:

• 空氣動力學
• 傳熱流體
• 工程
• 解決方案手冊
• 空氣動力學基礎
• 航空航天
• 傳熱學
• 流體力學
• John D
• Anderson Jr
• 教學資源

《航空動力學基礎》解題指導：探尋空氣動力學世界的奧秘 本書是一本專為學習《航空動力學基礎》（Fundamentals of Aerodynamics）課程的學生設計的解題指導，旨在幫助讀者深入理解航空動力學核心概念，掌握分析和解決實際工程問題的能力。本書內容嚴謹，涵蓋瞭航空動力學領域最重要、最基礎的知識點，並通過一係列精心設計的例題和習題，引導讀者逐步構建起紮實的理論基礎和靈活的解題思路。 本書的獨特之處與價值所在： 與教材側重理論推導和概念闡述不同，《航空動力學基礎》解題指導將重點放在“如何應用”上。我們深知，理論知識的學習離不開實踐的檢驗，而解題正是檢驗和鞏固理論知識最直接、最有效的方式。本書的編寫團隊由經驗豐富的航空動力學專傢和教育工作者組成，他們充分理解學生在學習過程中可能遇到的難點和睏惑，並在此基礎上，構建瞭一套係統而全麵的解題方法論。 內容詳盡，逐層深入： 本書的結構與《航空動力學基礎》教材緊密呼應，確保讀者能夠無縫銜接，將所學理論知識轉化為實際的解題技能。我們將圍繞教材的主要章節，詳細解析各類典型問題，並提供多種解題途徑，鼓勵讀者探索不同的思考方式。 第一章：引論與空氣動力學基礎 流體基本性質： 深入探討空氣作為一種流體的基本屬性，如密度、粘度、壓力、溫度等。我們將通過具體計算示例，演示這些性質在不同高度、不同溫度下的變化，以及它們對空氣動力學現象的影響。例如，如何計算給定條件下空氣的密度，以及為什麼高空飛行中空氣密度降低會導緻升力減小。 流場描述： 介紹描述流體運動的拉格朗日和歐拉方法，並側重於歐拉方法在工程應用中的普遍性。我們將展示如何通過速度矢量場、流綫、跡綫等概念來可視化和理解流體的運動狀態。理解流場對於分析飛機周圍的氣流至關重要，例如，分析機翼附近的氣流是否會分離。 守恒定律： 詳細講解質量守恒（連續性方程）、動量守恒（納維-斯托剋斯方程的簡化形式）和能量守恒（伯努利方程）在空氣動力學中的應用。我們將通過大量實例，展示如何運用這些基本守恒定律來分析和計算流體的速度、壓力和密度分布。例如，如何利用伯努利方程計算翼型上方和下方的速度差，進而估算升力。 第二章：不可壓縮流的伯努利方程 伯努利方程的應用： 重點在於如何將伯努利方程應用於不同的流動場景。我們將分析穩態、無粘、不可壓縮流動條件下，伯努利方程在計算管路中的壓力變化、飛機速度測量（皮托管原理）等方麵的應用。我們會展示計算不同截麵積管道中流速和壓力的變化，以及如何利用總壓、靜壓和動壓的概念來確定飛行速度。 限製與修正： 討論伯努利方程的適用範圍和局限性，特彆是在粘性流動和可壓縮流動中的失效情況。我們將介紹在粘性流動下，能量損失的修正方法，以及如何考慮壓強梯度對流動的影響。 第三章：二維不可壓縮流動的流動分析 流動函數與勢流： 深入講解流動函數和速度勢的概念，以及它們在描述無鏇、不可壓縮流動中的應用。我們將演示如何利用流動函數和速度勢來疊加復雜的流動，例如，點源、點匯、偶極子以及它們與均勻流的疊加，構建齣翼型周圍的理想流動模型。 翼型理論基礎： 介紹經典翼型理論，包括翼型的定義、參數（弦長、彎度、厚度）以及翼型在氣流中産生升力的基本原理。我們將詳細解析翼型幾何形狀如何影響其氣動特性。 庫塔-儒科夫斯基定理： 這是理解翼型産生升力的核心定理。本書將通過詳細的推導和算例，解釋渦量、環量以及升力之間的關係。我們將演示如何計算給定環量的翼型産生的升力，以及如何理解翼型剖麵形狀與環量産生的關聯。 第四章：不可壓縮流翼型理論 翼型剖麵形狀分析： 詳細分析不同翼型剖麵形狀（如NACA係列翼型）對升力、阻力和力矩的影響。我們將通過計算不同彎度、厚度翼型的氣動係數，直觀地展示幾何形狀對氣動性能的改變。 薄翼型理論： 介紹薄翼型理論的簡化方法，以及如何利用共軛映射等數學工具來分析更復雜的翼型。我們將展示如何通過簡化的數學模型，快速估算薄翼型的升力係數和力矩係數。 翼型失速： 解釋翼型失速的原因，包括流動分離、臨界迎角等概念。我們將通過圖示和計算，展示當迎角增大到一定程度時，翼型上錶麵的氣流會發生分離，導緻升力急劇下降。 第五章：三維不可壓縮流與有限翼理論 三維流動特性： 探討三維流動與二維流動的主要區彆，特彆是誘導阻力的産生機理。我們將詳細解釋誘導阻力是如何由翼尖渦産生，以及它對飛機性能的影響。 有限翼理論： 介紹有限翼理論，包括馬斯氏方法、沃頓氏方法等，用於分析有限翼的升力分布和誘導阻力。我們將通過計算不同展弦比、不同升力綫形狀的翼型産生的誘導阻力，展示幾何參數對誘導阻力的影響。 翼尖渦與誘導速度： 深入分析翼尖渦的形成過程，以及它産生的誘導速度對翼麵上各處氣流的影響。我們將通過計算翼尖渦的強度和範圍，來理解誘導阻力的來源。 第六章：可壓縮流基礎 馬赫數與流動類型： 引入馬赫數概念，區分亞聲速、跨聲速、超聲速和高超聲速流動。我們將通過算例，計算不同飛行速度下的馬赫數，並分析不同馬赫數下流動的特性。 絕熱過程與等熵流動： 講解理想氣體在可壓縮流動中的熱力學過程，特彆是等熵流動。我們將推導等熵流動條件下，溫度、壓力、密度與馬赫數的關係。 激波與膨脹波： 詳細分析超聲速流動中激波和膨脹波的産生機理、特性及其對氣動參數的影響。我們將通過計算斜激波和正激波的參數變化，以及膨脹波的速度增加，來理解其物理過程。 第七章：二維可壓縮流動的流動分析 特點與方法： 探討二維可壓縮流動的獨特性，如等熵流動、壓縮性效應等。我們將分析聲速、超聲速噴管的設計與計算。 聲速附近的流動： 重點分析跨聲速流動中可能齣現的復雜現象，如激波係、附著激波等，以及它們對翼型氣動性能的影響。 綫性化方法： 介紹綫性化方法在處理低馬赫數擾動流動中的應用，以及如何利用綫性化方程來近似計算可壓縮流動。 第八章：附錄（或補充章節） 空氣動力學實驗測量： 簡要介紹風洞實驗的基本原理、常見風洞類型以及空氣動力學參數的測量方法。 數值計算方法概述： 對計算流體動力學（CFD）的基本思想和常用算法進行簡介，讓讀者對現代空氣動力學研究手段有一個初步的認識。 本書的解題指導特色： 解題步驟清晰： 每一道例題都將按照“問題分析-公式選取-參數代入-計算求解-結果解釋”的邏輯順序進行詳細闡述，確保讀者能夠清晰地理解解題過程。 多種解題思路： 對於一些復雜的問題，我們將嘗試提供多種解題思路，鼓勵讀者進行多角度思考，培養解決問題的靈活性。 關鍵概念強化： 在解題過程中，我們會反復強調和解釋關鍵的概念和定理，加深讀者對理論知識的理解。 易錯點提示： 針對學生在解題過程中容易齣現的錯誤，本書將進行重點提示和糾正，幫助讀者避免彎路。 思考與拓展： 每道例題或習題之後，可能會提供一些思考題或拓展性問題，鼓勵讀者進一步深入研究，拓展知識麵。 圖文並茂： 恰當的圖示和示意圖將貫穿全書，幫助讀者直觀地理解抽象的空氣動力學概念和流動現象。 如何使用本書： 我們強烈建議讀者在學習《航空動力學基礎》教材相關章節後，再來翻閱本書的對應內容。先嘗試獨立完成教材中的習題，遇到睏難時，再參考本書的例題和解題思路。同時，本書的習題集也提供瞭大量具有挑戰性的練習，讀者可以通過反復練習來鞏固所學知識，提高解題能力。 本書的目標讀者： 本書主要麵嚮航空航天工程、機械工程、物理學等相關專業的本科生和研究生，以及任何對航空動力學感興趣並希望係統學習該領域知識的讀者。 結語： 掌握航空動力學的知識，不僅需要理解理論，更需要能夠將其應用於解決實際工程問題。《航空動力學基礎》解題指導，將是您學習道路上不可或缺的夥伴。我們相信，通過本書的引導，您將能夠更加自信地探索空氣動力學的浩瀚世界，為未來的航空事業貢獻力量。

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