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空气动力学作业

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  • 2025/7/5 11:35:03

1. 已知有架高亚声速飞机在8000m的上空飞行,速度为900kmh,试求: (1)该机前缘驻点处的温度是多少度?

(2)若机翼上表面前缘附近某点的流速已达到400ms,此时该点的气体静温是多少度? (已知8000m处高空的温度为236.22K)

2. 一喷管的出口速度为最大速度

3. 无粘量热完全气体作定常绝热运动,已知沿流线上两点1和2有相同静压

(1)若此两点总压不同,即

Vmax的一半,求以Vmax表示的a,M,?。

p1?p2:

p01?p02,求证:

??1??p01????1p?V2??02? ???1???1V2?1?M122(2)如果p01?p02,则代表什么流动?

4. 在管道中流动的空气,其压力为137768.4Nm2(绝对),M?0.6,流量

m?0.227kgs,管道面积为6.45cm2,试求(1)气流的总温T0=?(2)在不减少

气流流量的条件下,其截面积可减少的最大百分数为多少?(3)如按(2)的最大可能缩减面积,求最小截面处的压力和速度。

5. 理想气体沿变截面管道作定常流动,上下游两个截面分别记为1和2。已知在截面1处

的气流参数为T1?62oC,M1?0.3,p1?0.65atm。今测得截面2处的M2?0.8。试画出截面1和2之间管道的大致形状,并求出截面2处的V2和p2。

6. 在某风洞的扩张段的两个截面上,分别测得静压和速度为:p1?87964.8Nm2(绝

对),V1?200ms, p2?94628.8Nm,V2?120ms。试计算(1)两截面之间气流

2?的总压损失及熵增量(已知T0?300K);(2)如果质量流量为78.8kgs,问截面1的面积为多大?

7. 贮气罐压力p0?1atm(绝对),温度T0?300K,通过一简单收缩管将空气放出,喉

部面积为0.1m。如果环境背压为(1)0.6atm;(2)0.2atm;(3)零;试求喉部的气流速度及质量流量。

8. 拉法尔喷管的设计工况是出口马赫数Me?2.80,上游驻点条件为标准大气参数,所

需的下游反压

2pb由真空泵抽气维持。试求:欲使出口截面上出现定常正激波所需要的

反压,以及此时激波后方的气流速度

Vb。

9. 试证在d?dx?0的截面上,如果M?1,那么dVdx,dpdx及d?dx都必须为

零,并解释它的物理意义。

10. 已知正激波的兰金-雨贡纽关系是

??1?2?1p2??1?1???1?2p1???1?1

试利用上式证明:

(1)对弱激波有下列近似关系式

??

(其中

?1?1?p?T???1??p???p1 T1????p1

????2??1,?T?T2?T1,?p?p2?p1)

(2)对强激波有下列极限关系

?2T2???1?p2??1???????1T??1??p1 11

(3)说明结果的物理意义。

11. 已知在如图所示的直管中,活塞以匀速Vg?400ms的速度向右推进,直管右端通大

气,大气温度Ta?288K,试求正激波相对于管壁和相对于活塞的推进速度(提示:将运动激波变成驻激波,按定常运动处理)。

?p????12. 欲用等熵关系?2???2?代替激波关系

?p1?S??1?S???1?2?1p2??1?1???1?2p1???1?1

进行计算,如已知

?2?1.55,试问此时引起的计算误差?值是多少? ?1(规定计算误差??

?p2p1?激波??p2p1?等熵?p2p1?激波)

13. 超声速风洞在正常工作情况下,T0?300K,背压pb?1.04atm(绝对),拉法尔管的

喉部面积???0.1m,出口截面积?e?0.21m,当风洞起动时,安定段内压力逐渐提高。试回答:当总压p0分别为(1)1.10atm(绝对);(2)1.08 atm(绝对);(3)12.02 atm(绝对)时,喉部及试验段马赫数和质量流量是多少?(设背压保持不变)

***V?aV?1.5a1214. (1)已知空气绕凸角流动,由加速到(a为临界声速),试求空气

22的折转角?,并作图表示马赫线的起迄范围。

(2)如M?1.0的气流绕凸角加速到M2?2.25,问此气流折转角?=?并作图表示马赫线的起迄范围。

15. 若膨胀前的马赫数M1?5,求在这种情况下气流膨胀的最大折转角?max。

16. 已知来流V1?500ms,T1?300K,p1?1atm,试求:折转??15处的V2,T2,p2。

17. 已知超声速空气绕凸角流动,由M1?2膨胀到M2?2.50(如下图),试求:气流折

转角?,马赫波偏角?,以及

or2r1。

C

M1 r1

O A

D E r2 M2 ? B F 18. 超声速直匀流在管出口处的M1?2,p1?2atm,T1?288K,口外的环境压力

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1. 已知有架高亚声速飞机在8000m的上空飞行,速度为900kmh,试求: (1)该机前缘驻点处的温度是多少度? (2)若机翼上表面前缘附近某点的流速已达到400ms,此时该点的气体静温是多少度? (已知8000m处高空的温度为236.22K) 2. 一喷管的出口速度为最大速度 3. 无粘量热完全气体作定常绝热运动,已知沿流线上两点1和2有相同静压(1)若此两点总压不同,即Vmax的一半,求以Vmax表示的a,M,?。 p1?p2: p01?p02,求证: ??1??p01????1p?V2??02? ???1???1V2?1?M122(2)如果p01?p02,则代表什么流动? 4. 在管道中流动的空气,其压力为13776

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