对于空气动力学你有哪些了解呢?
空气动力学是力学的一个分支。主要研究与气体相对运动的物体的受力特性、气体流动规律及其伴随的物理化学变化。它是在流体力学基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而兴起的一门学科。
最早的空气动力学研究可以追溯到人类对飞行中鸟或弹丸的力和作用模式的各种猜测。17世纪末,荷兰物理学家惠更斯首次估算了空中运动物体的阻力;1726年,牛顿运用力学原理和演绎方法得出结论:物体在空气中运动时所受的力与物体的运动速度、物体的特征面积和空气密度的平方和成正比。这项工作可视为经典空气动力学理论的开端。
1755年,数学家欧拉得到了描述无粘流体运动的微分方程,即欧拉方程。这些微分形式的动力学方程可以在特定条件下进行积分,得到非常实用的结果。20世纪以来,随着航空业的飞速发展,空气动力学从流体力学发展而来,形成了力学的一个新分支。如何获得飞机所需的升力,降低飞机的阻力,提高飞机的飞行速度,是航空领域需要解决的首要问题。因此,有必要从理论和实践上研究飞机相对于空气运动时力的产生和规律。1894年,英国兰彻斯特首先提出了无限翼展机翼或翼型产生升力的环流理论和有限翼展机翼产生升力的旋涡理论。但兰切斯特的想法在当时并没有得到广泛的重视。
空气动力学发展的另一个重要方面是实验研究,包括风洞等各种实验设备的发展以及实验理论、实验方法和测试技术的发展。世界上第一座风洞于1871年在英国的韦尔姆建成。目前,有几十种适合各种模拟条件、目的、用途和测量方法的风洞,风洞实验的内容非常广泛。20世纪70年代以来,激光技术、电子技术和电子计算机的飞速发展极大地提高了空气动力学的实验和计算水平,促进了对高度非线性问题和复杂结构流动的研究。