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航模 的动力系统

航模 的动力系统
航模 的动力系统

第四章动力系统

模型飞机要飞行,必须要有发动机提供推力。航模发动机种类比较多,有内燃机,电动机,喷气式发动机这3大类。

第一节内燃机

内燃机分二冲程发动机和四冲程发动机,按点火方式,有压燃式和电热式,汽油机

是用高压电火花点火。

航模用内燃机,按燃料种

类,有汽油机和甲醇机。按工

作方式,有两冲程和四冲程之

分。四冲程发动机,顾名思义,

其工作循环由四个步骤组成。

即吸气,压缩,爆发做功,排

气。由于四冲程发动机控制喷

油和点火的机构比较复杂,所

以重量较大,维修不易。优点

是工作效率高,节省燃油。另

外,四冲程发动机每个工作循

环由四步组成,即活塞往复运

行2个周期才做一次功。于此

相比,两冲程发动机由于工作

方式不同,活塞每往复运行1

次即作一次功。并且,两冲程

发动机相对于四冲程发动机而

言,结构大大简化,因而重量

要轻许多。所以,在重量相同

的前提下,两冲程发动机比四

冲程发动机功率要大。另外,由于结构简单,所以维修保养容易的多,价格也便宜一些。正是基于这些优点,两冲程发动机非常适合于航模领域。但是,任何事都有两面性,

两冲程发动机高功率密度(即发动机单位重量所输出的功率),结构简单,这些优点,

是以很高的油耗作为代价的。这和他的工作方式有关系。

中小型航模用内燃机目前最常用的是以甲醇为燃料的两冲程发动机。

中小型航模,使用2冲程甲醇机较适宜。大型航模,则使用2冲程汽油机比较好。四冲程发动机因机构复杂,重量大,在航模中不常使用。

除此之外,还有压燃式发动机,他的工作方式和柴油机类似。燃料为煤油,蓖麻油,乙醚的混合物。活塞压缩,温度升高后,燃料中的乙醚首先燃烧(乙醚燃点低),

然后引燃煤油爆发。推动活塞做功。这种发动机目前较少使用。

本课程将要涉及到的内燃机是以甲醇为燃料的电热式发动机(其结构如右图所示)。

第二节电动机

电动机作为航模的动力,有功率密度

大,使用和调整方便,不会污染空气,噪音极小等显著优势。随着科技的进步,无刷电机近年来已经在航模领域得到广泛使用,并取代了传统的直流电机。所以这里我们主要学习无刷电动机的相关知识。在学习无刷电机之前,我们有必要先了解一下直流有刷电机的工作原理。

同学们已经在初中物理课上学

过直流电动机工作原理。直流电机的

转子由若干个电磁铁组成,通电后转

子和定子(磁铁)互相吸引,或者排

斥,从而使转子能够转动一定角度。

要让转子持续转动,就需要安装“换

向器”和“电刷”。他们的作用是在恰

当的时机改变转子中电流的方向,从

而改变转子电磁铁的磁极方向,这样,

电机转子就能持续平稳的转动了。

直流电机具有体积小,启动力矩大等优点。不需要专门的控制器,直接接上直流电就能运转(无刷电机需要专门的控制器)。同时,直流电机也存在弊端。由于电刷和换向器之间存在滑动摩擦,会使一部分电能白白损耗。其次,电刷和换向器之间电阻较大,所以,直流电机的工作电流不能太大,否则,电刷和换向器会严重发热甚至烧毁。另外,直流电机工作时,电刷和换向器之间会产生电火花,电火花中有高频电磁辐射,会严重影响遥控器,甚至导致飞机失控。

针对直流电机的弊端,无刷电机应运而生。无刷电机,顾名思义,这种电机,没有电刷。没有电刷,那么电机工作时怎样改变电流方向呢?直流电机通过电刷和换向器改变电流方向。而无刷电机用一种叫做“无刷电机电子调速器”称“电调”)的装置代替电刷和换向器的作用,用它来改变电流方向的。电调可以探测电机磁极相对于转子的位置,在恰当的时机自动改变电流方向,从而改变磁极方向,使电机持续转动。这样一来,无刷电机不但继承了普通直流电机的优点,并且革除了直流电机的所有弊端。质量较好的无刷电机,效率可达90%以上。功率密度也很大。一个功率200瓦的无刷电机,重量只有50多克,远远超过内燃机。

无刷电机不但在航模领域得到了广泛应用,在其他行业,用途也很广泛。比如,电动摩托和电动自行车,大多数是以无刷电机为动力的。无刷电机型号比较多。下面我们进一步学习航模用无刷电机的知识。

航模用无刷电机的电源是以多节电池串联而成。而串联节数不能太多,因此,航模用无刷电机的工作电源比较低,一般在12——24伏。电机大致可分为两大类:内转子电机,外转子电机。所谓内转子电机,就是指电机转子和普通电机一样在电机内部。而外转子电机,转子就是电机的外壳(外壳内壁镶嵌磁铁),而电机内部的绕组(电磁铁)是固定不动的。

电机的KV值,功率

电机型号一般用定子的直径和高度以及KV值确定。比如2212外转子无刷电机,即这种电机的定子直径22毫米,高度12毫米。这个尺寸越大,则电机功率越大。而KV值则是用来衡量电机转速的参数。KV值的含义,就是电压为1伏特时电机的空载转速。而无刷电机的空载转速和电压是成正比关系的。举例说明,KV值为1000的电机,当工作电压为1伏特时,空载转速就是1000 转/ 秒,工作电压2伏特时转速则

上升为2000转/秒。即,电机的空载转速=KV值×工作电压。

简单的说,电机KV值越高,则转速越高。而KV值是由电机定子(绕组)线圈匝数决定的。KV值和线圈匝数成反比。即线圈匝数越多,KV值越低,反之则越高。

在功率恒定的情况下,电机的KV值越高(即转速越高)则扭矩越小。为什么会这样呢?同学们在物理课上学过,功率= 物体运动速度×驱动力。由此可推导出电机的功率= 电机转速×扭矩。

所以,即便功率相同的电机,也根据KV值而分为好多种。

在制作模型飞机时,电机功率和KV值应根据飞机的类型,速度,重量,螺旋桨的尺寸决定。如果选择不当,电机和螺旋桨,以及电子调速器之间匹配性变差,电机就不会发挥出最佳工作状态,甚至有可能烧毁电机,烧毁电子调速器。

功率相等的情况下,高KV值扭矩小,应该驱动小尺寸螺旋桨。如果KV值比较低,则应使用大尺寸螺旋桨。严格地讲,这些工作应该通过实验确定。好在这一切已经由厂家做了,每一个型号的电机所匹配的螺旋桨尺寸以及工作电压,电流,KV值,转速,拉力等参数,都公布在他们的网站。下表就是某生产厂家公布的2212外转子无刷电机的各项参数:A2212 KV930

GWS1047RS桨,11V 12.1A,6430转,推力788克。10V 10.9A,6130转,推力710克。。

GWS1060HD桨,11V 9.9A,7130转,推力650克。10V 8.6A,6690转,推力575克。

A2212 KV1400

GWS1047RS桨,8V 18A,6380转,推力775克。7V 15.1A,5860转,推力650克。

GWS1060HD桨,8V 15.2A,7220转,推力670克,7V 12.7A,6560转,推力553克。

GWS9050HD桨,11V 18.9A,9720转,推力903克,10V,15.4A,9240转,推力816克。

GWS8060HD桨,11V 17.8A,10250转(破桨了),10V,15.4A,9660转。

GWS8040HD桨,11V 12.6A,11800转,推力700克。10V 11A,11000转,推力606克。

A2212 KV2200

5043桨,11V 21.1A,18800转,10V 19.1A,17600转。

GWS8040HD桨,8V 21.5A,11970转,7V 17.8A,10950转

在发动机的大家族中,除了内燃机和电机以外,还有一种“脉冲喷气发动机”。这种发动机是德国人发明的。二战期间纳粹德国发明的V2导弹用的就是它。这种发动机结构及其简单,就是一个耐高温不锈钢圆筒。圆筒前端有单向阀片,只允许空气从前方进入,而汽油燃烧后产生的高温燃气则只能从后方喷出。从而产生推力。这种发动机由于推力不能调节,而且比较危险,一般只用于线操纵竞速模型。

近年来,随着技术的进步,微型涡轮喷气发动机也问世了。这种发动机和当今战斗机上安装的喷气发动机原理和结构完全相同。推力1——10公斤。安装这种发动机的仿真战

斗机模型飞行时,速度可达到400公里/小时。和真正的战斗机相比,不仅飞行姿态几可乱真,甚至发动机的轰鸣声,都和真正的战斗机一摸一样。

第三节关于电池

电池是为飞机动力及其接收机等所有电子设备提供电力的电源。模型飞机所用的电池,即化学电池,有以下几类:锂聚合物动力电池,镍氢电池,镍镉电池。其中后两种电池因容量小,基本上已经被锂聚合物电池取代。所以,这里我们主要以锂聚合物电池为例进行学习。

先说电池的基本原理。无论何种化学电池,工作原理都是一样的。都是把化学能转化为电能。同学们已经学过氧化还原反应,氧化还原反应的本质就是电子由还原剂流向氧化剂。如果想办法让电子沿我们规定的路线(导线)定向移动(由负极流向正极),不就形成稳定的电流了吗。同学们可以以铜锌原电池为例理解电池的原理。

铜锌原电池虽然能产生电流,但是电压和功率都太小,因而不能用作电源。这是为什么呢?电池作为电源,必须要有一定功率。如果功率太小,就不足以驱动功率强大的电机。我们知道功率=电压×电流。对于电池,这一公式同样适用。电池的电压取决于电极材料的电势差,以及电解液的浓度。所以,对于同一类电池,电压基本是定值。那么,决定电池功率大小的就只有电池的输出电流的大小了。我们在初中物理课中学过,电流的大小即单位转移电荷(在这里就是电子)的速率。结合我们在高一化学课中学过的氧化还原反应的知识,可以知道,转移电子的速率即是化学反应的速率。因此,只有加快电池内部化学反应速率,才能使电池的输出电流增大,从而提高电池的输出功率。普通碱性电池和早期的新锰电池原理完全相同,但是前者输出功率比后者大,为什么呢?新锰电池内的负极材料是锌皮,接触面积小,而碱性电池内的负极材料是锌粉,接触面积大,所以化学反应速率很快。因此转移电子的速率快,即输出功率大。

另外,电池的输出电流和电池的内阻(即电池内电解质的电阻)也有直接关系。优秀的锂聚合物电池内阻只有千分之一欧姆。而普通碱性电池的内阻大约0.5欧姆。一节碱性电池最大放电电流(短路电流)只有4安培。而锂聚合物电池电池的放电电流可达几十安培,甚至上百安培。

上面我们学习了电池的基本工作原理。现

在我们接着学习锂聚合物电池的相关知识。锂聚

合物电池电池是在锂离子电池的基础上进过改

进而成的一种新型电池。具有容量大,重量轻(即

能量密度大),内阻小,输出功率大的特点。另

外,由于电池外壳是塑料薄膜,因而,即便短路

起火,也不会爆炸。锂聚合物电池电池充满电后

电压4.2伏特,在使用中电压不得低于3.3伏特,

否则电池即损毁。这一点务必注意。航模用锂聚

合物电池一般是2节或者3节串联后使用,电压

12伏左右。由于锂电池耐“过充”性很差,所

以串联而成的电池组必须在充电时必须对各电

池独立充电,否则会造成电池永久性损坏。所以,

对锂电池组充电,必须使用专用的“平衡充电器”,如图所示。平衡充电器可以购买,也可

自制。自制的充电器充电电流很小,因而充电时间较长,对于初学者基本可满足需要。

在选择锂电池时须注意以下几个技术指标:1.电压。2节串联的电池,电压7.4伏,3节串联的电池电压11.1伏。2. 电池容量。电池容量的单位是毫安小时(符号mAh)。容量大小应根据飞机的自重,电机功率,续航时间等因素决定。3. 放电倍数。用大写字母C表示。C乘以电池容量,即是该电池能持续放电的最大电流。比如某电池电压11.1伏特,放电倍数C为20,容量2300毫安小时。那么,最大放电电流为20×2.3 安培=46安

培。最大输出功率P MAX=I MAX×U= 46A×11.1 V=510W 。显而易见,放电倍数越大越好。目前,锂聚合物电池动力电池的放电倍数C 最高已达40,通常的飞行中,放

电倍数为20的电池已经足够了。具体购买时应根据飞机的型号选择。由上面的式子可知,选用低放电倍数的大容量电池也可以提高电池最大输出电流。盲目选择高放电倍数的电池意义不大,只会增加飞机的制造成本。

第四节航模发动机简介

航模发动机除了活塞式式内燃机,电机以外,还有脉冲喷气发动机,涡轮喷气发动机,二氧化碳发动机。

脉冲发动机是一种非结构非常简单的喷气发动机。就是一个一段开口,另一端用单向阀门封闭的圆桶,通常用耐高温不锈钢制造。这种发动机工作时,空气从前端单向阀门进入发动机,和汽油混合后被点燃,高温燃气从后方喷出。由于喷出气体的惯性,会使发动机内部气压降低,使得空气再次从前端进入,汽油被引燃。这样周而复始,发动机脉冲式地喷出气体,产生推力。这种发动机的设计难度在于发动机喷管的结构,如果喷管设计不合理,高温燃气喷出时不会产生谐振,发动机就不能稳定的发生脉冲燃烧。纳粹德国制造的V2导弹,就是以脉冲喷气发动机为动力的。现在这种发动机只应用于一些高速线操纵模型飞机。

模型飞机使用的涡喷发动机和战斗机上使用的发动机的工作原理,基本构造是相同的。产生的推力一般在1——10公斤。用于高仿真的战斗机模型。

二氧化碳发动机构造和活塞式发动机几乎相同。不同的是,这种发动机是贮存在钢瓶中二氧化碳压缩气体驱动的。二氧化碳发动机在航模领域使用较少。

无人机主要部件

1、首先介绍的是无人机的大脑——飞控 无人机飞行控制系统是指能够稳定无人机飞行姿态,并能控制无人机自主或半自主飞行的控制系统,是无人机的大脑,也是区别于航模的最主要标志,简称飞控。飞控的作用就是通过飞控板上的陀螺仪,对四轴飞行状态进行快速调整(都是瞬间的事,不要妄想用人肉完成)。如发现右边力量大,向左倾斜,那么就减弱右边电流输出,电机变慢、升力变小,自然就不再向左倾斜。如果没有飞控系统,四轴飞行器就会因为安装、外界干扰、零件之间的不一致等原因形成飞行力量不平衡,后果就是左右、上下地胡乱翻滚,根本无法飞行。 工作过程大致如下:飞控系统实时采集各传感器测量的飞行状态数据、接收无线电测控终端传输的由地面测控站上行信道送来的控制命令及数据,经计算处理,输出控制指令给执行机构,实现对无人机中各种飞行模态的控制和对任务设备的管理与控制;同时将无人机的状态数据及发动机、机载电源系统、任务设备的工作状态参数实时传送给机载无线电数据终端,经无线电下行信道发送回地面测控站。飞控系统的硬件主要包括:主控制模块、信号调理及接口模块、数据采集模块以及舵机驱动模块等。 2、为传感器增稳的——云台 稳定平台,对于任务设备来说太重要了,是用来给相机增稳的部分,几千米的高度上误差个几分几秒就能差出去几十米。它主要通过传感器感知机身的动作,通过电机驱动让相机保持原来的位置,抵消机身晃动或者震动的影响。云台主要考察几个性能:增稳精度、兼容性(一款云台能适配几款相机和镜头)和转动范围(分为俯仰、横滚和旋转三个轴),如果遇到变焦相机,就更加考验云台的增稳精度了,因为经过长距离的变焦,一点点轻微的震动都会让画面抖动得很厉害。 现时的航拍云台主要由无刷电机驱动,在水平、横滚、俯仰三个轴向对相机进行增稳,可搭载的摄影器材从小摄像头到GoPro,再到微单/无反相机,甚至全画幅单反以及专业级电影机都可以。摄影器材越大,云台就越大,相应的机架也就越大。

空气动力学的历史

Aerodynamics History(空气动力学历史) 袁亚 011010836 摘要:空气动力学是一门比较年轻的科学,主要研究物体主要是飞行器在空气中的运动特性的一门科学。本文深入浅出,为读者介绍了空气动力学的历史,让大家对这门重要的科学有一些更深刻的认识。本文正文是摘要自:Aircraft Design:Synthesis and Analysis,中文名《飞机设计:综合与分析》 关键词:空气动力学Aerodynamics 引言: 关于空气动力学的传说: The dream was the subject of great myths and stories such as that of Icarus and his father Daedalus and their escape from King Minos' prison on Crete. Legend has it that they had difficulty with structural materials rather than aerodynamics 梦想的主题是伟大的神话故事:伊卡洛斯和他的父亲代达罗斯逃离克里特岛 米诺斯王的监狱那样,据说,他们在结构材料结构上有困难,而不是在空气动力 学上。(译者注:说明那个时候这对父子已经掌握了空气动力学的基本知识)Legends of people attempting flight are numerous, and it appears that people have been experimenting with aerodynamics for thousands of years. Octave Chanute, quoting from an 1880's book, La Navigation Aerienne, describes how Simon the Magician in about 67 A.D. undertook to rise toward heaven like a bird. The people assembled to view so extraordinary a phenomenon and Simon rose into the air through the assistance of the demons in the presence of an enormous crowd. 人们试图飞行的传说是众多的,而且看来,几千年历来人们一直在试验与空 气动力学的原理。Octave Chanute,引用来自1880的书,La Navigation Aerienne,介绍了在大约公元67年魔术师西蒙如何向一只鸟一样进行了上升到天堂。人们聚 集在一起观看如此特殊的现象,通过了现场恶魔的帮助西蒙上升到了空气中…… 正文

空气动力学基本概念

第一章 一、大气的物理参数 1、大气的(7个)物理参数的概念 2、理想流体的概念 3、流体粘性随温度变化的规律 4、大气密度随高度变化规律 5、大气压力随高度变化规律 6、影响音速大小的主要因素 二、大气的构造 1、大气的构造(根据热状态的特征) 2、对流层的位置和特点 3、平流层的位置和特点 三、国际标准大气(ISA) 1、国际标准大气(ISA)的概念和基本内容 四、气象对飞行活动的影响 1、阵风分类对飞机飞行的影响(垂直阵风和水平阵风*) 2、什么是稳定风场? 3、低空风切变的概念和对飞行的影响 五、大气状况对飞机机体腐蚀的影响 1、大气湿度对机体有什么影响? 2、临界相对湿度值的概念 3、大气的温度和温差对机体的影响 第二章 1、相对运动原理 2、连续性假设 3、流场、定常流和非定常流 4、流线、流线谱、流管 5、体积流量、质量流量的概念和计算公式。 二、流体流动的基本规律 1、连续方程的含义和几种表达式(注意适用条件) 2、连续方程的结论:对于低速、不可压缩的定常流动,流管变细,流线变密,流速变快;流管变粗,流线变疏,流速变慢。 3、伯努利方程的含义和表达式 4、动压、静压和总压 5、伯努利方程的结论:对于不可压缩的定常流动,流速小的地方,压力大;而流速大的地方压力小。(这里的压力是指静压) 重点伯努利方程的适用条件:1)定常流动。2)研究的是在同一条流线上,或同一条流管上的不同截面。3)流动的空气与外界没有能量交换,即空气是绝热的。4)空气没有粘性,不可压缩——理想流体。 三、机体几何外形和参数 1、什么是机翼翼型; 2、翼型的主要几何参数; 3、翼型的几个基本特征参数 4、表示机翼平面形状的参数(6个) 5、机翼相对机身的角度(3个) 6、表示机身几何形状的参数四、作用在飞机上的空气动力 1、什么是空气动力? 2、升力和阻力的概念 3、应用连续方程和伯努利方程解释机翼产生升力的原理 4、迎角的概念 5、低速飞行中飞机上的废阻力的种类、产生的原因和减少的方法; 6、诱导阻力的概念和产生的原因和减少的方法; 7、附面层的概念、分类和比较;附面层分离的原因 8、低速飞行时,不同速度下两类阻力的比较 9、升力与阻力的计算和影响因素 10、大气密度减小对飞行的影响 11、升力系数和升力系数曲线(会画出升力系数曲线、掌握升力随迎角的变化关系,零升力迎角和失速迎角的概念) 12、阻力系数和阻力系数曲线 13、掌握升阻比的概念 14、改变迎角引起的变化(升力、阻力、机翼的压力中心、失速等) 15、飞机大迎角失速和大迎角失速时的速度 16、机翼的压力中心和焦点概念和区别 六、高速飞行的一些特点 1、什么是空气的可压缩性? 2、飞行马赫数的含义 3、流速、空气密度、流管截面积之间关系 4、对于“超音速流通过流管扩张来加速”的理解 5、小扰动在空气中的传播及其传播速度 6、什么是激波?激波的分类 7、气流通过激波后参数的变化 8、什么是波阻 9、什么是膨胀波?气流通过膨胀波后参数的变化 10、临界马赫数和临界速度的概念 11、激波失速和大迎角失速的区别 12、激波分离 13、亚音速、跨音速和超音速飞行的划分* 14、采用后掠机翼的优缺点比较 第三章 一、飞机重心、机体坐标和飞机在空中运动的自由度 1、机体坐标系的建立 2、飞机在空中运动的6个自由度 二、飞行时作用在飞机上的外载荷及其平衡方程 外载荷组成平衡力系的2个条件*: ①、外载荷的合力等于零(外载荷在三个坐标轴投影之和分别等于零)∑x = 0 ∑Y = 0 ∑Z = 0 ②、外载荷的合力矩等于零(外载荷对三个坐标轴力矩之和分别等于零) ∑Mx=0 ∑My= 0 ∑Mz= 0 1、什么是定常飞行和非定常飞行? 2、定常飞行时,作用在飞机上的载荷平衡条件和平衡方程组

翼型航模DIY基础知识

翼型航模DIY基础知识

翼型航模DIY基础知识 机翼 机翼是模型飞机产生升力的主要部件。模型飞机性能的好坏往往决定于机翼的好坏,良好的机翼应该能产生很大的升力和很小的阻力,并有足够的强度和刚性,不容易变形而且容易制作。决定机翼产生升力大小的因素很多,与机翼面积、速度等直接有关,不过这些因素往往不能够或不便于改变,譬如空气密度,我们不能改变;机翼两积、通常受到比赛规则的限制;飞行速度不容易控制,而且对竞时的模型飞机来说,速度愈小愈好。这样一来,要想增大升力只能从增大升力系数着想了。在减小机翼阻力方面也是这样,主要是设法减小机翼产生的阻力系数。决定机翼升力系数及阻力系数的是机翼截面形状(即翼型)、机翼平面形状和当时的迎角。好的翼型能够在同样的迎角下有较大的升力系数和较小的阻力系数,这两种系数的比值(称升阻比)可达到18以上。 一、翼型 翼型就是 机翼的截面形 状。现代模型飞 机所用的翼型 一般可分为六类:平凸型、对称型、凹凸型、双凸型、S型和特种型,如图3-1所示。这六种翼型各有各的特

点,每种翼型一般能符合某几种模型飞机的要求。 翼型各 部分的名称 如图3-2所 示。其中影 响翼型性能 最大的是中 弧线(或中线)的形状、翼型的厚度和翼型厚度的分布。中弧线是翼型上弧线与下弧线之间的距离中点的连线。如果中弧线是一根直线与翼弦重合,那就表示这个翼型上表面和下表面的弯曲情况完全一样,这种翼型称为对称翼型。普通翼型中弧线总是向上弯的,S翼型的中弧线成横放的S形。 要表示翼型的厚度、中弧线的弯曲度和翼型最高点在什么地方等通常不用长度计算,因为各种大小不同的飞机都可以用同样的翼型。翼型形状如用具体长度表示,在设计计算时很不方便,现在的翼型资料对这些长度都用百分数表示,不用厘米或米来计算,基准长度是翼弦,例如翼型厚度是1.2厘米,弦长10厘米,那么翼型厚度用(1.2/10)来表示,即翼型厚度是翼弦的12%。这样的表示方法很方便,不管用在大飞机或小飞机上,这种翼型的厚度始终是12%。大家只要牢记基准长度是弦长便可以很容易算出实际的翼型厚度来,此外计算前后距离也

空气动力学与飞行原理基础执照考题

M8空气动力学基础及飞行原理 1、绝对温度的零度是(C) A、-273℉ B、-273K C、-273℃ D、32℉ 2、空气的组成为(C) A、78%氮,20%氢和2%其他气体 B、90%氧,6%氮和4%其他气体 C、78%氮,21%氧和1%其他气体 D、21%氮,78%氧和1%其他气体 3、流体的粘性系数与温度之间的关系是?(B) A、液体的粘性系数随温度的升高而增大。 B、气体的粘性系数随温度的升高而增大。 C、液体的粘性系数与温度无关。 D、气体的粘性系数随温度的升高而降低。 4、空气的物理性质主要包括(C) A、空气的粘性 B、空气的压缩性 C、空气的粘性和压缩性 D、空气的可朔性 5、下列不是影响空气粘性的因素是(A) A、空气的流动位置 B、气流的流速 C、空气的粘性系数 D、与空气的接触面积 6、气体的压力

、密度<ρ>、温度三者之间的变化关系是(D) A、ρ=PRT B、T=PRρ C、P=Rρ/ T D、P=RρT 7、在大气层内,大气密度(C) A、在同温层内随高度增加保持不变。 B、随高度增加而增加。 C、随高度增加而减小。 D、随高度增加可能增加,也可能减小。 8、在大气层内,大气压强(B) A、随高度增加而增加。 B、随高度增加而减小。 C、在同温层内随高度增加保持不变。 D、随高度增加可能增加,也可能减小。9、空气的密度(A) A、与压力成正比。 B、与压力成反比。 C、与压力无关。 D、与温度成正比。 10、影响空气粘性力的主要因素: (BC) A、空气清洁度 B、速度剃度 C、空气温度 D、相对湿度 11、对于空气密度如下说法正确的是(B) A、空气密度正比于压力和绝对温度 B、空气密度正比于压力,反比于绝对温度 C、空气密度反比于压力,正比于绝对温度 D、空气密度反比于压力和绝对温度 12、对于音速.如下说法正确的是: (C) A、只要空气密度大,音速就大 B、只要空气压力大,音速就大 C、只要空气温度高.音速就大 D、只要空气密度小.音速就大 13、假设其他条件不变,空气湿度大(B) A、空气密度大,起飞滑跑距离长 B、空气密度小,起飞滑跑距离长 C、空气密度大,起飞滑跑距离短 D、空气密度小,起飞滑跑距离短 14、一定体积的容器中,空气压力(D) A、与空气密度和空气温度乘积成正比 B、与空气密度和空气温度乘积成反比 C、与空气密度和空气绝对湿度乘积成反比 D、与空气密度和空气绝对温度乘积成正比 15、一定体积的容器中.空气压力(D) A、与空气密度和摄氏温度乘积成正比 B、与空气密度和华氏温度乘积成反比 C、与空气密度和空气摄氏温度乘积成反比 D、与空气密度和空气绝对温度乘积成正比 16、对于露点温度如下说法正确的是: (BC) A、温度升高,露点温度也升高 B、相对湿度达到100%时的温度是露点温度 C、露点温度下降,绝对湿度下降 D、露点温度下降,绝对湿度升高

比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构与检修

比亚迪E6纯电动汽车使用磷酸埋钻铁电池,200Ah的超大电池容量使车辆在综合工况下续驶里程超过300km,每100km的能耗在21度(1度=1 kWh)以内,每1 00km的加速时间为10s,最高车速可达160km/h以上。车辆充电比较方便,快充可以使用充电站的380V充电桩充电,慢充可需220V民用交流电源,慢充6~8小时可充满电池。 一、比亚迪E6纯电动汽车动力系统的结构 1.比亚迪E6纯电动汽车动力系统 比亚迪E6纯电动汽车动力系统结构及原理如图1所示,其主要由三大模块组成。

(1)电动车的控制模块可分为:电机控制器、DC-DC、动力配电箱、主控ECU、挡位控制器、加速踏板、电池管理单元。 (2)电动车的动力模块有:电动机总成、电池包体总成。

(3)电动车高压辅助模块有:车载慢充、漏电保护器、车载充电口、应急开关。 2.动力控制系统的工作原理 (1)充电过程 充电站的380V高压充电桩通过车辆上的充电口,或者220V市用电源通过车载充电器升压后输电给车上的配电箱,配电箱直接途径应急开关后对Hv电池组充电。在充电过程当中,电源管理器一直监控着HV电池组的温度和电压,如果发现HV电池组内部某单体温度或电压过高,就会切断配电箱给HV电池组的供电。 (2)放电过程 HV电池组在电源管理器和漏电保护器的监控下,通过应急开关输电给配电箱,配电箱根据车辆的实际用电情况分配电量。一部分电量流向电机控制器,另一部分电量流向DC-DC交换器。主控ECU根据驾驶员操作信息(接收加速踏板角度传感器和挡位控制器的信号)控制着电机控制器的工作,电机控制器主要控制流向电机的电量大小,以及控制电机正反转来驱动车辆前进或后退。另一部分从配电箱流向DC-DC交换器的电量,经过DC-DC交换器将高压直流电转化为低压直流电,为车辆电动液压助力转向系统提供42V的电源,同时还为整车用电设备提供12V的电源。 3.动力系统各部件的作用 (1)电机控制器:负责控制电机的前进、倒退、维持电动车的正常运转,关键零部件为IGBT。IGBT实际为大电容,目的是为了控制电流的工作,保证能够按照我们的意愿输出合适的电流参数。 (2)DC-DC:负责将330V高压直流转低压提供给车载低压用电设备,如

航模的基本原理和基本知识

一、航空模型的基本原理与基本知识 1)航空模型空气动力学原理 1、力的平衡 飞行中的飞机要求手里平衡,才能平稳的飞行。如果手里不平衡,依牛顿第二定律就会产生加速度轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度。飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞。升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称x及y方向﹝当然还有一个z方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反,故x方向合力为零,飞机速度不变,y方向升力与重力大小相同方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞行。 图1-1 飞机会偏航、Z 图 2 在这里当然是指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压 1-3﹞,于是机翼就被往上 一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘﹝如图1-5﹞。? 图1-3 图1-4 图1-5 3、翼型的种类

1全对称翼:上下弧线均凸且对称。 2半对称翼:上下弧线均凸但不对称。 3克拉克Y翼:下弧线为一直线,其实应叫平凸翼,有很多其它平凸翼型,只是克拉克Y翼最有名,故把这类翼型都叫克拉克Y翼,但要注意克拉克Y翼也有好几种。 4S型翼:中弧线是一个平躺的S型,这类翼型因攻角改变时,压力中心较不变动,常用于无尾翼机。 5内凹翼:下弧线在翼弦在线,升力系数大,常见于早期飞机及牵引滑翔机,所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。 基本航模的翼型选测规律: 2厚的翼型阻力大,但不易失速。 6 4、飞行中的阻力 一架飞行中飞机阻力可分成四大类: 1磨擦阻力:空气分子与飞机磨擦产生的阻力,这是最容易理解的阻力但不很重要,只占总阻力的一小部分,当然为减少磨擦阻力还是尽量把飞机磨光。 2形状阻力:物体前后压力差引起的阻力,平常汽车广告所说的风阻系数就是指形状阻力系数﹝如图3-3﹞,飞机做得越流线形,形状阻力就越小,尖锥状的物体形状阻力不见得最小,反而是有一点钝头的物体阻力小,读者如果有机会看到油轮船头水底下那部分,你会看到一个大

航模的组装过程

一、航模的组装过程 1.先将四个舵机分别装在航模飞机的各个部位(机身两个,主机翼两个), 2.将主机翼上的各个零件组装好。在组装拉杆时,不要见其固定死,以便后续的调试。 3.接着是把尾翼(方向舵与升降翼)装上,注意升降翼要与方向舵垂直。 4.将主翼和尾翼装在机身上,保持主翼和升降翼在一个平面上,然后固定尾翼,并把拉杆装上。 5.将发动机固定在机身上。 6.将电条的三个插孔依次与发动机的三个插头相连。注意:在调试飞机当中如果螺旋桨倒转,将两边的插头交换位置即可。 7.依次将舵机的接口、发动机的接口接在接收器上,然后将所有的接线装入机身内,接收器的一根天线从机身前端伸出,另一根从侧面伸出。注意:各接口对应的接法为:1号——右侧副翼;2号——升降舵;3号——发动机;4号——方向舵;6号——左侧副翼;其余不接。 8.将主翼装到机身上,注意与机身垂直,与升降翼在一个平面内。 9.将螺旋桨装在发动机上,将固定螺旋桨的螺丝上紧。 10.装机检查:校准各个部位的舵机与螺旋桨的工作是否正常,校准完毕后上螺丝固定。 二、试飞的注意事项 1.先开启遥控器,并将油门控制杆调到最低,然后接通飞机电源。注意:开启顺序必须是先开遥控器,后接通飞机电源,切记不能颠倒顺序;在接通飞机电源时,正负极必须接对。 2.飞行前务必做好平衡的测试:启动引擎前对副翼、升降、方向系统做好调试,确认正常工作后方可试飞。 3.观测场地的气候条件(关键是风向,在有风时切记要逆风起飞降落)。

4.在控制飞机飞行时,要让飞机在操作人员的视线前方。(其他人员要站在操作手的后方,切记不得妨碍操作手的视线) 5.在飞行过程中,根据飞机的飞行状态对遥控器进行校准。(校准标准:飞机平飞后,在不控制遥控器的情况下,飞机能够平稳飞行) 6.飞行时间一般为10分钟左右,就可以开始准备降落。 7.飞机降落后,切记要先断开飞机电源,再关闭遥控器。 三、飞机电池的充电与保存 1.设定充电电压与电流时要注意:电流为4A,电压为,3S标准。切记电池不能过充(即充电电流和电压不得超过4A,)和过耗。 2.保存电池时,电池电量在70%——80%之间,即电压在——4V之间。

航模常用材料

航模常用材料 EPO发泡塑料 EPO是特殊聚合工艺生产的一种“共聚物”,组成和结构独特,由30%的聚乙烯和70%的聚苯乙烯组成。PE组分主要分布在粒子的外层,促进颗粒之间的塑化和结合,PS组分主要分布在粒子的内部,对于泡粒结构具有良好支撑作用。 EPO最大程度地综合了PE和PS的优点,如图所示。与EPS在外力的冲击下极易碎裂和产生碎屑不同,EPO冲击后不会产生碎裂和碎屑,表观质量好,具有出色的抗冲击性,特别是其多次跌落冲击性能。 由NOVA Chemicals生产,商标名ARCEL。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 聚丙烯塑料发泡材料 EPP (Expanded polypropylene ):聚丙烯塑料发泡材料 是一种性能卓越的高结晶型聚合物/气体复合材料,以其独 EPP泡沫 特而优越的性能成为目前增长最快的环保新型抗压缓冲隔热材料。EPP制品具有十分优异的抗震吸能性能、形变后恢复率高、很好的耐热性、耐化学品、耐油性和隔热性,另外,其质量轻,可大幅度减轻物品重量。EPP还是一种环保材料,不仅可回收再利用,而且可以自然降解,不会造成白色污染。 EPP应用领域越来越广泛。IT产品、电子通讯设备、液晶显示器、等离子彩电、精密电子元器件、精密仪器仪表等都开始大量采用EPP作包装材料。另外一个特别重要的应用领域是在汽车工业中的大量应用:汽车保险杠、汽车侧面防震芯、汽车车门防震芯、高级安全汽车座椅、工具箱、后备箱、扶手、底垫板、遮阳板、仪表盘等(据统计数据反映:目前每辆汽车平均用塑料100~130kg,其中应用EPP塑料约4~6kg)。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 可发性聚苯乙烯板(EPS泡沫) EPS板(又称苯板、泡沫板)是可发性聚苯乙烯板的简称。是由可发性聚苯乙烯原料(Expandable Polystyrene)经过预发、熟化、成型、烘干和切割等工艺制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫塑料制品,又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛应用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品,工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。2、EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板,耐碱玻璃纤维网格布称和饰面材料组成。集保温、防水、防火,装饰功能为一体的新型建筑构造体系。该技术将保温材料置于建筑物外墙外侧,不占用室内空间,保温效果明显,便于设计建筑外形。3、EPS泡沫是一种热塑性材料,每立方米体积内含有300--600万个独立密闭气泡,内含空气的体积为98%以上,由于空气的热传导性很小,且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流,所以EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。用途:用于建筑内外墙保温、地热采暖、冷库、冷藏室、轻体房、低温箱、保鲜箱产品规格(mm):尺寸:1250×6000×600 1000×2000×500 厚度:0.5-600 注:按用户要求生产各种规格技术指标密度(kg/m3):15-30 导热系数(W/mh):0.041 抗拉强度(kg/m2):2.5-3.5 尺寸稳定性使用温度(℃):

航模的基本原理和基本知识

航模的基本原理和基本 知识 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]

一、航空模型的基本原理与基本知识 1)航空模型空气动力学原理 1、力的平衡 飞行中的飞机要求手里平衡,才能平稳的飞行。如果手里不平衡,依牛顿第二定律就会产生加速度轴力不平衡则会在合力的方向产生加速度。飞行中的飞机受的力可分为升力、重力、阻力、推力﹝如图1-1﹞。升力由机翼提供,推力由引擎提供,重力由地心引力产生,阻力由空气产生,我们可以把力分解为两个方向的力,称 x 及 y 方向﹝当然还有一个z方向,但对飞机不是很重要,除非是在转弯中﹞,飞机等速直线飞行时x方向阻力与推力大小相同方向相反,故x方向合力为零,飞机速度不变,y方向升力与重力大小相同方向相反,故y方向合力亦为零,飞机不升降,所以会保持等速直线飞行。 图1-1 弯矩不平衡则会产生旋转加速度,在飞机来说,X轴弯矩不平衡飞机会滚转,Y轴弯矩不平衡飞机会偏航、Z轴弯矩不平衡飞机会俯仰﹝如图1-2﹞。 图1-2 2、伯努利定律 伯努利定律是空气动力最重要的公式,简单的说流体的速度越大,静压力越小,速度越小,静压力越大,流体一般是指空气或水,在这里当然是指空气,设法使机翼上部空气流速较快,静压力则较小,机翼下部空气流速较慢,静压力较大,两边互相较力﹝如图1-3﹞,于是机翼就被往上推去,然后飞机就飞起来,以前的理论认为两个相邻的空气质点同时由机翼的前端往后走,一个流经机翼的上缘,另一个流经机翼的下缘,两个质点应

在机翼的后端相会合﹝如图1-4﹞,经过仔细的计算后发觉如依上述理论,上缘的流速不够大,机翼应该无法产生那么大的升力,现在经风洞实验已证实,两个相邻空气的质点流经机翼上缘的质点会比流经机翼的下缘质点先到达后缘﹝如图1-5﹞。 图1-3 图1-4 图1-5 3、翼型的种类 1全对称翼:上下弧线均凸且对称。 2半对称翼:上下弧线均凸但不对称。 3克拉克Y翼:下弧线为一直线,其实应叫平凸翼,有很多其它平凸翼型,只是克拉克Y 翼最有名,故把这类翼型都叫克拉克Y翼,但要注意克拉克Y翼也有好几种。 4S型翼:中弧线是一个平躺的S型,这类翼型因攻角改变时,压力中心较不变动,常用于无尾翼机。 5内凹翼:下弧线在翼弦在线,升力系数大,常见于早期飞机及牵引滑翔机,所有的鸟类除蜂鸟外都是这种翼型。 基本航模的翼型选测规律: 1薄的翼型阻力小,但不适合高攻角飞行,适合高速机。 2厚的翼型阻力大,但不易失速。

空气动力学

基于空气动力学的车身设计方法 14车辆卓越雷方龙1408032214 现如今工业技术急速进步,为汽车工业发展创造了良好的契机,汽车变得越来越普及、越来越高速,由此车身空气动力学曲线问题得到诸多研究人员的热点关注。 众所周知,车速越快阻力越大,空气阻力与汽车速度的平方成正比。如果空气阻力占汽车行驶阻力的比率很大,会增加汽车燃油消耗量或严重影响汽车的动力性能。据测试,一辆以100km/h速度行驶的汽车,发动机输出功率的80%将被用来克服空气阻力,减少空气阻力,就能有效地改善汽车的行驶经济性。如图1为空气流动对汽车的各方面影响。 图1 自卡尔·本次在1886年发明生产出世界上第一辆汽车起,汽车已有了百年的发展历史。从汽车造型角度而言,自最初的马车型汽车(无空气动力学阶段),到现如今的复合型汽车(空气动力学高度化阶段),车身空气动力学曲线发展收获了显著的成效[1]。车身空气动力学一方面重要影响着汽车的各式各样关键性能,好比动力性能、安全性能、环保性能以及经济性能等,另一方面也重要影响着汽车的外观转变及审美发展潮流。随着社会经济发展,人们生活水平日益改善,人们对于出行必备交通工具汽车的性能要求愈来愈高,汽车生产商对于车辆的气动特征也越来越关注,气动性能的好坏以转变成汽车行业竞争的关键因素。 汽车在行驶中由于空气阻力的作用,围绕着汽车重心同时产生纵向,侧向和垂直等三个方向的空气动力量,对高速行驶的汽车都会产生不同的影响,其中纵向空气力量是最大的空气阻力,大约占整体空气阻力的80%以上。

一、在研究汽车空气动力学的过程中的三种方法。 (1)、理论研究方法理论研究方法通过抓住所分析问题的主要影响因素,抽象出合理的简化理论模型,并根据总结出来的相关物理定律和有关介质性质的试验公式来建立描述介质运动规律的积分或微分方程。然后利用各种数学工具及相应的初始、边界条件解出方程组,通过对解分析来揭示各种物理量的变化规律,包括将它与实验或观察资料对照,确定解的准确度和适用范围。 (2)、数值计算研究方法由于数学发展水平的局限,理论研究只能建立较为简单的近似模型,无法完全满足研究更复杂更符合实际的气流的要求。于是近年来出现了依托快速电子计算机进行有效数值计算的方法CFD,其中包括有限元法、有限差分法等,它属于汽车计算机辅助空气动力学CAA的设计范畴,并已成为与理论分析和实验并列或具有同等重要性的研究方法。其优点是能够用来预测或解决一些理论及实验无法处理的复杂流动问题,取代部分实验环节,省时省工。但它要求事前对问题的物理特性有足够的理解,提炼出较精确的数学方程及相应的初始、边界条件等。但这些都离不开试验和理论方法的支持,并且数值方法通常无法直接反映同类问题中有普遍指导意义的结论或规律。 (3)、试验研究方法试验研究方法在空气动力学研究中占有重要地位,如风洞试验法、道路试验法。它使人们能在与所研究问题相同或相近条件下进行观测,提供建立运动规律及理论模型的依据,检验理论或计算结果的准确性、可靠性和适用范围,其作用是不可替代的。但试验方法受限于试验手段、设备和经费等物质条件,甚至有些问题尚无法在实验室中进行研究。 理论、数值计算和试验三种方法相互促进,彼此影响,取长补短从而推动汽车空气动力学的不断发展。 二、轿车外形设计的两种方法 (1)、局部最优化方法。基本思路是在满足功能、工艺学、人机工程学、安全法规以及美学造型等方面的要求下设计出汽车车身造型,然后再进行空气设计程序。此方法的优点是:操作简单,在流线型较差的车上有较好的效果。通过对原始模型仿真,从结果中得出某细节修改的模型,再重新进行仿真分析。像这样循环反复,最终达到自己预期的目标。这种方法在现实设计中运用广泛。 (2)、整体最优化方法。整体最优化是基于空气动力学原理,在汽车造型设计初期获得极佳的气动特性的理想外形,接着再根据功能结构需求,调整集合的局部外形,使其满足人机工程学、国家安全法规等各个必要因素的汽车[1]。所以,对于这种汽车的空气动力学设

航模基础知识模型教练飞机结构详细讲解

一、什么叫航空模型 在国际航联制定的竞赛规则里明确规定“航空模型是一种重于空气的,有尺寸限制的,带有或不带有发动机的,不能载人的航空器,就叫航空模型。 其技术要求是: 最大飞行重量同燃料在内为五千克; 最大升力面积一百五十平方分米; 最大的翼载荷100克/平方分米; 活塞式发动机最大工作容积10亳升。 1、什么叫飞机模型 一般认为不能飞行的,以某种飞机的实际尺寸按一定比例制作的模型叫飞机模型。 2、什么叫模型飞机 一般称能在空中飞行的模型为模型飞机,叫航空模型。 二、模型飞机的组成 模型飞机一般与载人的飞机一样,主要由机翼、尾翼、机身、起落架和发动机五部分组成。 1、机翼———是模型飞机在飞行时产生升力的装置,并能保持模型飞机飞行时的横侧安定。 2、尾翼———包括水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼可保持模型飞机飞行时的俯仰安定,垂直尾翼保持模型飞机飞行时的方向安定。水平尾翼上的升降舵能控制模型飞机的升降,垂直尾翼上的方向舵可控制模型飞机的飞行方向。 3、机身———将模型的各部分联结成一个整体的主干部分叫机身。同时机身内可以装载必要的控制机件,设备和燃料等。 4、起落架———供模型飞机起飞、着陆和停放的装置。前部一个起落架,后面两面三个起落架叫前三点式;前部两面三个起落架,后面一个起落架叫后三点式。 5、发动机———它是模型飞机产生飞行动力的装置。模型飞机常用的动装置有:橡筋束、活塞式发动机、喷气式发动机、电动机。 三、航空模型技术常用术语 1、翼展——机翼(尾翼)左右翼尖间的直线距离。(穿过机身部分也计算在内)。

2、机身全长——模型飞机最前端到最末端的直线距离。 3、重心——模型飞机各部分重力的合力作用点称为重心。 4、尾心臂——由重心到水平尾翼前缘四分之一弦长处的距离。 5、翼型——机翼或尾翼的横剖面形状。 6、前缘——翼型的最前端。 7、后缘——翼型的最后端。 8、翼弦——前后缘之间的连线。 9、展弦比——翼展与平均翼弦长度的比值。展弦比大说明机翼狭长。 练习飞行的要素与原则分析 玩模型飞机和玩模型大脚车完全是两种不同的运动,模友们千万别想当然,买来了就上天,否则就只能看着飞机的残骸落泪了。在开展模型飞机运动前,最需要有一套合理、简单的教程来指导你学会为什么这么飞和怎么样飞,让你更快更安全的把爱机送上蓝天。 开篇还是先把基础飞行练习的要素与原则强调一下,这与你能否成功的掌握飞行技能有直接的关系。 第一:飞行练习的要素 掌握飞行技巧,需要以掌握最基本的要素为基础,不断的练习,最终实现自己对飞机启动、助跑、起飞、航线和降落等环节的控制,达到这种境界,模型界称之为“单飞”。 单飞的要素有以下几点: 1、一架精心调整的遥控上单翼教练机(飞机的调整我们在专门的板块里详细说明) 2、理解各种操纵对飞机控制的作用 3、飞机起飞 4、学会直线飞行与航线控制 5、学会转弯飞行与转弯控制 6、地面参照物对航线的辅助

最新空气动力学考试题与答案

(1~6) 一、概念 1、理想流体:忽略粘性的流体。 2、粘性:当流体各流层间发生相对滑移时,流体内部表现出阻碍这种相对滑移的性质。 3、完全气体:忽略气体分子的体积,忽略分子间引力和斥力,忽略碰撞完全弹性。 4、等温压缩系数:在可逆定温过程中,压力每升高一个单位体积的缩小率。 5、绝热压缩系数:在可逆绝热过程中,压力每升高一个单位体积的缩小率。 6、热胀系数:在准平衡等压过程中,温度每升高一个单位体积的膨胀率。 7、功率系数:风(空气)实际绕流风机后,所产生的功率与理论最大值P max=1/2ρV02A之比。 8、贝兹极限:功率系数的最大值,其数值为0.593。 9、弦长:前、后缘点所连接直线段的长度。 10、骨架线(中轴线):风力机叶片截面上内切圆圆心的连线。 11、弯度、最大弯度:中轴线与几何弦长的垂直距离称为弯度;中轴线上各点弯度不同,其中最大值为最大弯度。 12、拱度、最大拱度:截面上弦的垂线与轮廓线有两个交点,这两个交点之间的距离称为拱度;截面上弦的垂线上的拱度不同,其中最大值为最大拱度。13、NACA4412:“NACA”,美国航空总局标志;第一个“4”,表示最大弯度出现在弦上距前缘点4/10弦长处;第二个“4”,表示最大弯度为弦长的4%;“12”表示最大拱度为弦长的12%。 14、简述绕流翼型产生升力的原因。 无穷远处均匀来流,绕流如图所示翼型,在尾部锐缘点处产生一个逆时针的漩涡,均匀来流无涡,因此在翼型表面形成一个与尾涡大小相当,方向相反,顺时针漩涡,使上表面流速加快,下表面流速减慢,由伯努利方程,上表面流速减慢,压力增大,上下表面压差产生升力。 15、写出理想流体的伯努利方程(不计重力),并说明其物理意义。 P+1/2ρV2=常数(P/ρ+1/2=常数) 物理意义:流体压力势能与动能之间相互转化,二者之和守恒。 16、简述风能本身及当前风力发电产业链的优缺点。 风能本身优点:清洁、可再生、无污染、分布广 缺点:过于分散、难于收集、稳定性差 风力发电产业链优点:可再生、分布广 缺点:过于分散、难于集中与控制、稳定性差、使用寿命短、成本高17、风力机叶轮转速是多少?20~50r/min 励磁电机转速是多少?1000r/min、1500r/min、3000r/min 如何实现变速?通过变速齿轮箱来实现 二、图表分析与简答。 1、P27 图4.4 推力系数C T关于a=0.5对称。当a=0.5时,C T取最大值,C Tmax=1;当a=0或1时,C T取最小值C Tmin=0;功率系数C p在a≈0.33时,取最大值,C pmax≈0.59

空气动力学期末复习试题

第一章 一:绪论;1.1大气的重要物理参数 1、最早的飞行器是什么?——风筝 2、绝对温度、摄氏温度和华氏温度之间的关系。——9 5)32(?-T =T F C 15.273+T =T C K 6、摄氏温度、华氏温度和绝对温度的单位分别是什么?——C F K 二:1.1大气的重要物理参数 1、海平面温度为15C 时的大气压力为多少?——29.92inHg 、760mmHg 、 1013.25hPa 。 3、下列不是影响空气粘性的因素是(A) A 、空气的流动位置 B 、气流的流速 C 、空气的粘性系数 D 、与空气的接触面积 4、假设其他条件不变,空气湿度大(B) A 、空气密度大,起飞滑跑距离长 B 、空气密度小,起飞滑跑距离长 C 、空气密度大,起飞滑跑距离短 D 、空气密度小,起飞滑跑距离短 5、对于音速.如下说法正确的是: (C) A 、只要空气密度大,音速就大 B 、只要空气压力大,音速就大 C 、只要空气温度高.音速就大 D 、只要空气密度小.音速就大 6、大气相对湿度达到(100%)时的温度称为露点温度。 三:1.2 大气层的构造;1.3 国际标准大气 1、大气层由内向外依次分为哪几层?——对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。 2、对流层的高度.在地球中纬度地区约为(D) A 、8公里。 B 、16公里。 C 、10公里。 D 、11公里 3、现代民航客机一般巡航的大气层是(对流层顶层和平流层底层)。 4、云、雨、雪、霜等天气现象集中出现于(对流层)。 5、国际标准大气指定的依据是什么?——国际民航组织以北半球中纬度地区大气物理性质的平均值修正建立的。 6、国际标准大气规定海平面的大气参数是(B) A 、P=1013 psi T=15℃ ρ=1、225kg /m3 B 、P=1013 hPA 、T=15℃ ρ=1、225 kg /m3

航空模型培训教材(汇编)

航空模型活动培训教材 张洪涛 前言 少年儿童是祖国的未来,科学的希望。培养有理想、有道德、有文化、有纪律的社会主义公民,提高整个中华民族的思想道德素质和科学文化素质,必须从少年儿童抓起,必须从引导少年儿童开展有意义的实践活动抓起。 我们都想把少年儿童培养成21世纪的主人,问题是如何培养出适应时代要求的一代新人。广大的教师、家长,都面临着当代教育改革的挑战,都在探索着改革陈腐的教育观念,使教育真正面向现代化,面向世界,面向未来,从长远的目标着眼,从少年儿童的心理、智能实际情况出发,推动有益的教育活动。 科技活动已证明是课堂教育的补充、扩大和发展。尤其航模设计制作活动,它符合少年儿童好奇、好动、好胜的心理特征,活泼新颖,又富有时代气息,对少年儿童富有强烈的吸引力。通过航模活动,将使少年儿童接触到广阔的知识领域:从空气动力到材料结构等有关知识:从加工工艺到调整试飞等有关技能;从现实飞机到新型飞机的创造构思。航模活动的动手又动脑的特性,将带来很多可贵的特殊教育效果。少年儿童在实践活动中获得积极的情感体验,或通过自己的发现而享受创造的喜悦,或在克服困难获得成功中体察到自身的价值和满足感,这些无疑有利于培养少年儿童的自主、自立、自信、自强、自律等优秀的个性品格。尤其针对当前教育上存在的弊端和独生子女的现实情况,更具有它特殊的现实意义。 航模活动的实践性,不仅带来智能上的发展,而且有助于少年儿童树立远大的理想。少年儿童为了制作出一架预想的模型飞机,必须按客观规律办事,建立起科学的、求实的思想方法;必须有坚精品文档

定的意志和顽强的毅力,经受困难和挫折的考验;必须善于群体相处,善于学习别人的长处,建立起集体主义观念。在小小的航模兴趣小组活动中,会逐步学会正确的观察和分析,逐步提高思辨能力和认识水平,从而萌发出高尚的、理性的、为人民服务、为科学献身的远大理想和事业心。千里之行始于足下,这本教材虽然仅是一些浅显的航空模型资料,但它将引导你走向科技制作活动的大门,也将引导你爱科学、爱劳动,培养起善于动脑、动手和勇于进取的好品质,使自己德、智、体、美、劳全面发展,时刻准备着,为祖国美好的明天,为21世纪做出贡献! 一、航空模型概论 1、开展航模活动的作用和意义 航空模型是各种航空器模型的总称。它包括模型飞机和其他模型飞行器。航空模型活动从一开始就引起人们浓厚的兴趣,而且千百年来长盛不衰,主要原因就在于它在航空事业的发展和科技人才的培养方面起着十分重要的作用。 (1)航空模型是探索飞行奥秘的工具。 人类自古以来就幻想着飞行。昆虫、鸟禽、风吹起树叶和上升的炊烟,都曾引起过人类飞行的遐想。西汉刘安在《淮南子》中记载着后羿的妻子嫦娥偷食了长生药而飞上月宫的美妙故事。这反映了古人对飞行的追求和向往。 在载人的航空器出现之前,人类就创造了许多能飞行的航空模型,不断地探索着飞行的奥秘。距今2000多年前的春秋战国时期,我们的祖先就制作出能飞的木鸟模型。《韩非子》中记载着:“墨子为木鸢,三年而成,飞一日而败。”宋朝李鸢等人编的《太平御览》中也有“张衡尝作木鸟,假以羽翮,腹中施机,能飞数里”的记载。另外,还制作出种类繁多的孔明灯、风筝和竹蜻蜒等。 精品文档

节能车车身空气动力学分析

节能车车身空气动力学分析 节能车是为节能环保而生的专业机动车辆。通过优化燃油经济性能、车身的空气阻力、车身表面及车后流场,可对车辆正常行驶状态下节油性能的提升有较大的帮助。为此,使用先进的网格划分软件hypermesh及流体有限元分析软件Fluent,完成对车身的空气动力学分析,得出车辆最优离地间隙的所在范围,为后续节能车辆车身的设计提供参考。 标签:节能车;车架;有限元;强度分析 doi:10.19311/https://www.wendangku.net/doc/9d1254369.html,ki.16723198.2017.02.099 0 引言 随着汽车产业的发展,全球能源危机日益凸显。电动汽车虽被看作是未来首选的代步工具,但存在着行程短、基础设施成本高、制造成本高、制造环境因素复杂等因素而远未被广泛接受,因此开发低排量、节能环保、美观实用的车辆成为未来发展趋势之一。在此背景下,Honda于广州国际赛车场举办了每年一届的Honda节能竞技大赛。为达到降低油耗的目的,大赛规定参赛团队设计制作的节能车需在規定时间内(不超过25分钟)、规定赛程路线下(国际赛车场),行驶要求距离(于指定时间内绕赛场行驶3圈),并由所得结果换算出该节能车每升油能够行驶的公里数。质量轻、强度高、风阻小且美观的车身是节能车辆(出油耗低、实用性高)优胜的关键模块之一。中国节能车大赛迎合了时代节能的主题,为各个参赛队提供了一个自我展示的平台的同时,尽可能地激发创新理念并提升创新能力,展现“一升汽油”的无限潜能。在设计制作者体会到理论与实践相结合重要性的同时,更为未来汽车节能领域的实际运用带来无限的未知性和可能性。 根据节能车竞技大赛赛方要求,参赛车辆必须搭载由本田公司提供的125cc 小排量四冲程单缸发动机(发动机结构可自行改装)。因此在同等发动机和赛场条件下,对车辆发动机的改装将对降低油耗有巨大意义,如提高发动机活塞压缩比、更改进气出气阀和化油器、更换气缸套及切割发动机部分散热用筋板以降低发动机自身重量等等。但对发动机机壳过多的切割及改造势必会带来其所能承载最大载荷的减小,甚至造成结构失效。类比上述发动机,车身设计也面临着同样的问题,即车身过多的减重将会对车辆稳定性和安全性造成很大的影响。因而车身在设计前需考虑车身的使用材料,但也需首先考虑车架、发动机以及转向等模块的总布置影响,并参考其他车身造型数据确定该车的主要参数,通过计算确定整车车身外形的选型和其他可调整模块的布置。 1 车身侧截面设计 节能车燃油组与普通汽车具有相同的主体构架组分,包括转向、刹车、发动机、车架、传动、车身等。其中,车身由于在设计上多采用曲面设计,因而需采用合适的设计工程软件,例如CATIA、UG、CATIA、ProE和Rhino等,各类软

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