可压缩空气动力学(双语)
可压缩空气动力学(双语)
5000+ 人选课
更新日期:2025/07/15
开课时间2024/11/04 - 2025/01/31
课程周期13 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

       空气动力学被誉为飞行器设计的“先行官”,是研究物体与空气发生相对运动时,空气的运动及其作用力规律的一门学科。“可压缩空气动力学”又称为“高速空气动力学”,是空气动力学的一个重要组成部分,主要研究马赫数大于0.3的高速流动。密度可变以及必须考虑能量转换与温度变化,是可压缩流动的两个基本特征。回望航空科技发展史,空气动力学的每一次重大突破都会带来飞行器的升级换代。从上个世纪30-40年代以来,可压缩空气动力学的发展,极大地推动了飞机性能的提升。我们今天之所以能够乘坐舒适高效的民航客机,可压缩空气动力学功不可没。现代战斗机从第一代,发展到今天的第五代和未来的第六代,可压缩空气动力学在其中也起到了至关重要的作用。

       本课程是航空航天类专业的重要基础课程,同学们在本课程中,能够掌握可压缩空气动力学的基础理论知识和基本分析方法;认识亚声速、跨声速、超声速与高超声速的流动的基本特征;掌握亚/跨/超/高超声速飞行器的气动特性基本分析方法和主要设计思想;为进一步开展航空航天飞行器设计等方向的学习深造和从事相关科学研究工作,打下坚实基础。

       课程包含六章(对应参考教材第七至十二章),共39节视频课,每节课约15分钟,计划10周完成。每章设置单元测验,期末设置考试,两者的成绩组成慕课总评成绩。

课程大纲

第七章 可压缩流动:一些预备知识

第1课 7.1 可压缩空气动力学导论

第2课 7.2 热力学简要复习(1)

第3课 7.2 热力学简要复习(2)

第4课 7.3 压缩性的定义;7.4 无黏可压缩流动的控制方程

第5课 7.5 总参数(滞止参数)的定义

第6课 7.6 有激波可压缩流动的定性了解

第七章单元测验

第八章 正激波及有关问题

第7课 8.1 引言;8.2 正激波方程

第8课 8.3 声速

第9课 8.4 能量方程的特殊形式

第10课 8.5 何时流动是可压缩的

第11课 8.6 正激波特性的计算

第12课 8.7 可压缩流动中速度的测量

第八章单元测验

第九章 斜激波与膨胀波

第13课 9.1 引言

第14课 9.2 斜激波关系式(1)

第15课 9.2 斜激波关系式(2)

第16课 9.3 流过尖楔和圆锥的超声速流;9.5 脱体激波

第17课 9.4 激波干扰与反射

第18课 9.6 普朗特-梅耶膨胀波(1)

第19课 9.6 普朗特-梅耶膨胀波(2)

第20课 9.7 激波-膨胀波理论及其对超声速翼型的应用(1)

第21课 9.7 激波-膨胀波理论及其对超声速翼型的应用(2)

第九章单元测验

第十章 通过喷管、扩压器和风洞的可压缩流动

第22课 10.1 引言

第23课 10.2 准一维流的控制方程(1)

第24课 10.2 准一维流的控制方程(2)

第25课 10.3 喷管流动(1)

第26课 10.3 喷管流动(2)

第27课 10.3 喷管流动(3)

第28课 10.4 扩压器

第29课 10.5 超声速风洞

第30课 10.6 黏性流:喷管内的激波/边界层干扰

第十章单元测验

第十一章 绕翼型的亚声速可压缩流:线化理论

第31课 11.1 引言;11.2 速度势方程

第32课 11.3 线化速度势方程

第33课 11.4 普朗特-葛劳厄特压缩性修正;11.5 改进的压缩性修正

第34课 11.6 临界马赫数

第35课 11.7 阻力发散马赫数;11.8 跨声速面积率;11.9 超临界翼型

第十一章单元测验

第十二章 线化超声速流

第36课 12.1 引言;12.2 线化超声速流的压力系数

第37课 12.3 线化理论对超声速翼型的应用

第38课 12.4 黏性流:超声速翼型的阻力特性

第39课 超声速面积律

第十二章单元测验