Anderson《空气动力学基础》5th读书笔记 第1记——流动相似性

在飞机真正上天之前，我们常常需要制作出缩小版的模型放在风洞中吹呀吹，尽可能地模拟真实飞行中的参数，这时我们就需要实现流动相似性，这便是本记要讲的。

文章目录

• 一、流动相似性的标准
• 二、流动相似性的应用
• 三、一个实例

一、流动相似性的标准

保证流动相似性的条件只有三条：

1. 首先需要保证实体的几何外形相似，也就是说我们不能将长方体与球去比较。
2. 其次，V/V∞V/V_{\infty }V/V∞​，p/p∞p/p_{\infty }p/p∞​，T/T∞T/T_{\infty }T/T∞​在流场中的分布要一致（速度，压强和温度这三个参数是流体的重要的基本参数）。
3. 再者，流体的力系数得一致。

上面的2和3条件又可以概括成一条，我们只需要流体的相似参数相等即可（忘了何为相似参数？）。以上就是保证流体动力学相似的条件，简洁吧！

二、流动相似性的应用

我们在本记刚开头的纲要里便提到了运用流动相似性我们可以用模型飞机来最大限度地模拟真实飞行中的参数（如果不控制的话，我们知道模型飞机的尺寸往往比真实飞机要小，那么根据雷诺数公式Re=ρ∞V∞cμRe=\frac{\rho_{\infty} V_{\infty} c}{\mu }Re=μρ∞​V∞​c​，c就偏小，那么流体雷诺数就偏小，而雷诺数与升力系数和阻力系数都有密切的关系，也就是我们模型飞机的升阻系数和真实飞机是不一致的，这显然不是我们希望的，所以我们可以通过适当增大流体的密度来达到补偿的目的，有同学会问为什么不通过改变流体速度来补偿，如果流体速度的变了，那么另一个相似参数马赫数V∞a∞\frac{V_{\infty}}{a_{\infty }}a∞​V∞​​就变了，这不是典型的拆东墙补西墙吗）。

       然而在现实生活中我们往往不需要保证风洞中的所有参数都相似，那样的话不仅技术难度高而且成本大，所以我们一般在一个风洞中将雷诺数设置为相似，在另一个风洞中设置自由来流马赫数相似，最后通过数据处理推算出真实飞机飞行时的参数（至于怎么处理，?学下去吧！）。

三、一个实例

参看流动相似性例子(?)。