机翼型廓线对升力的影响探究开题报告

 2022-01-07 21:17:41

全文总字数:3998字

1. 研究目的与意义(文献综述)

人类对未知领域的探索是帮助人类文明进步的不竭动力,其中蔚蓝的天空对人类的吸引力是无穷无尽的。人类一直都羡慕鸟儿能够翱翔在天空之上,将一望无际的风景尽收眼底。

在历史的长河中,人类为了克服地球引力像鸟儿一样自由自在的翱翔在天空中,做了许多的努力和尝试。早在春秋时期,木匠的祖师爷——鲁班,就在鸟类飞行的启迪下,发明了一种能飞的木鸟——木鸢。在历史上最早的飞行器就是风筝,同样是由我们中国人发明,是在木鸢的基础上进行改良的。在东晋时期,中国人发明了火药,应运而生的飞行器就是火箭。火箭的发明在日后的火箭发展史和航空发展史上有着重要作用。在明朝时期,人们观察蜻蜓,从而发明了“竹蜻蜓”这种飞行器。

明朝后期,国外的航空事业开始发展,在理论和实践方面都取得了一定的成就。1505年,达·芬奇写出了研究鸟的飞行手稿——《论鸟的飞行》,并绘制出多种飞行器的草图。1687年,艾萨斯·牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》,其第二篇全部涉及流体力学,日后的空气动力学便是以流体力学为基础发展的。1782年,法国的航空先驱蒙哥尔费兄弟制成热气球模型,1783年,蒙哥尔费热气球搭载一只羊、一只鸡、一只鸭成功升空。1891年,德国航空先驱奥托·李林塔尔发表《鸟类的飞行——航空的基础》;同年,美国的航空先驱塞谬尔·兰利发表了《空气动力学实验》。这两部著作都是空气动力学的开山之作。1894-1905年,德国的库塔和俄国的儒科夫斯基都建立起机翼的环流理论,在理论上解释了机翼升力的产生原理,极大地推动了空气动力学的发展。此后许许多多的科学家致力于飞行器的制造和飞行理论的研究[1]。

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2. 研究的基本内容与方案

鸟类和蜻蜓都是通过扇动翅膀为自己提供升力,从而飞向天空,人类模仿鸟类发明飞机,其中必不可少的部分就是飞机的机翼[5]。机翼堪称各种飞机的巨型翅膀,机翼升力产生的过程与影响因素很复杂,机翼设计也是飞机空气动力学研究的重要课题[6]。机翼升力的产生原因有许多理论,如长距理论、漂石理论、文丘里喷嘴理论等[7]。其中基于流体力学对机翼产生升力做出的理论研究有流速压强理论、粘性理论等[8-9]。人们普遍比较认可的是伯努利定律。伯努利效应,也叫“边界层表面效应”:流体速度加快时,物体与流体接触的界面上的压力会减小,反之压力会增加[10]。

伯努利方程的表达式为:

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3. 研究计划与安排

第 1 周:熟悉课题,搜集整理气体流体力学相关资料,查阅文献;

第 2 周:查阅外文文献,并开始文献翻译;

第 3 周:撰写开题报告初稿,完成资料翻译工作;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]张泽卿,薛斌.翱翔苍穹的精灵——飞机的发展历程[j].科普之窗,2014,3:54-56.

[2]一文,第一架飞机的发明者莱特兄弟[n].中国航空报,2018-4-14(5).

[3]杨元超,陈磊,“飞机之父”莱特兄弟[n].解放军报,2019-12-20(10).

[4]程不时,飞机:一个世纪的历程[j].知识经纬,1999-9-25,51(5):70-72.

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