2009-14-气动特性分析

气动力学问题中的气动特性分析与改进设计在工程领域中具有重要意义。

气动力学是研究气体流动的力学科学，主要应用在航空、汽车、风力发电等领域。

气动特性分析与改进设计可以帮助工程师更好地理解气体流动的规律，提高产品性能和效率。

首先，气动力学问题中的气动特性分析是非常重要的。

通过对气体流动过程中的速度、压力、温度等参数进行分析，可以帮助工程师了解气体流动的特点，进而优化设计方案。

例如，在飞机设计中，工程师需要考虑飞机的气动性能，包括升力、阻力、稳定性等方面，以确保飞机能够稳定飞行。

另外，在汽车设计中，工程师也需要分析车辆在高速行驶时的气动特性，以减小风阻，提高车辆的燃油经济性。

其次，气动特性的改进设计是工程实践中常见的问题。

通过对气体流动的特性进行深入研究，工程师可以提出改进设计方案，进而优化产品的性能。

例如，在风力发电机设计中，工程师可以通过改变叶片的形状和角度，来提高风力的利用率，增加发电效率。

在汽车设计中，工程师也可以通过改变汽车的外形设计，减小风阻系数，提高车辆的燃油经济性。

另外，气动力学问题中的气动特性分析和改进设计还可以帮助减小环境污染。

随着工业的发展，大量的废气排放已经严重影响到环境和人类健康。

通过对气体流动特性的分析和改进设计，工程师可以优化工厂的废气处理系统，减少有害气体的排放，降低对环境的污染。

在实际工程实践中，气动力学问题中的气动特性分析与改进设计是一项复杂的工作。

工程师需要掌握流体力学、热力学等多学科知识，才能够准确地分析气体流动的特性，并提出有效的改进设计方案。

此外，工程师还需要借助计算机辅助设计软件，对气体流动进行数值模拟，以提高工作效率和准确度。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，气动力学问题中的气动特性分析与改进设计在工程领域中具有重要意义。

通过对气体流动特性的研究和分析，工程师可以优化产品设计，提高产品性能和效率，减小环境污染，推动工程技术的发展。

希望未来工程师们能够不断深入研究气动力学问题，为推动工程技术的发展做出更大贡献。

机械系统的气动特性分析与优化设计导言：机械系统的气动特性是指在气体流动过程中所表现出的特性以及对系统性能的影响。

气动特性的分析与优化设计是机械工程领域中的一项重要课题，涉及到众多工程实践领域，如飞机、汽车、风力发电等。

本文将从气动特性的分析方法、优化设计技术以及一些实际应用案例等方面展开阐述。

一、气动特性的分析方法1. 流动的基本理论气动特性的分析离不开流体力学的基本理论，如质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程等。

这些方程可以通过数值模拟方法，如计算流体力学（CFD）模拟，来研究气体在机械系统中的流动情况。

2. 风洞试验风洞试验是一种常用的气动特性分析方法。

通过在实验室中模拟外界的气流条件，可以对机械系统在不同气流速度下的气动特性进行测试。

风洞试验能够提供直观的实验数据，对系统的气动性能分析具有重要意义。

3. 气动力矩测量气动力矩是机械系统中的重要参数，用于描述气流对系统的力矩作用。

通过使用测力传感器和测量设备，可以测量气动力矩，并进一步分析系统的稳定性和控制性能。

二、优化设计技术1. 多目标优化机械系统的气动特性分析和优化设计中常涉及多个目标函数的优化问题，如降低气动阻力、提高升力等。

通过使用多目标优化方法，如遗传算法、模拟退火算法等，可以在多个目标之间寻求最佳平衡点。

2. 参数优化在气动特性优化设计中，系统的参数选择和调整是至关重要的。

通过改变系统的几何形状、尺寸、材料等参数，可以在保持系统功能的前提下，优化其气动性能。

参数优化可以通过实验和数值模拟相结合的方式进行。

三、实际应用案例1. 飞机设计中的气动特性分析与优化设计飞机的气动特性对其飞行性能和燃油消耗等有着重要影响。

通过对机翼、机身等部件的气动特性进行分析和优化设计，可以提高飞机的升力、降低阻力，从而提高其效率和性能。

2. 汽车设计中的气动特性分析与优化设计汽车的气动特性直接影响其行驶的稳定性和燃油消耗等。

通过改进汽车外形、减小阻力系数，可以提高汽车的运动性能和燃油经济性。

机械气动弹性性能分析在机械工程领域中，机械的性能分析一直是一个重要的研究课题。

而在众多的机械性能中，气动弹性性能的研究也显得尤为重要。

本文将详细探讨机械气动弹性性能的分析方法和应用。

一、机械气动弹性性能的定义与影响因素机械气动弹性性能指的是机械在受到气体流动作用下发生弹性变形的能力。

这种性能的研究对于飞机、车辆、通用设备等领域具有很大的实际意义。

机械的气动弹性性能受到多种因素的影响，包括材料特性、结构形式、气流特性等。

材料特性是机械气动弹性性能的基本要素之一。

不同材料的弹性模量、屈服强度和抗震裂性能都会直接影响机械在气动力作用下的弹性变形情况。

例如，高强度金属材料在气动流动作用下具有较好的抗弯刚度和刚性，能够有效降低机械在高速运动中的振动和变形程度。

结构形式也是机械气动弹性性能的重要因素。

不同结构形式的机械在气体流动下的弹性变形行为存在差异。

比如，飞机机翼的变形行为与机身的变形行为有所不同，这是由于机翼的结构形式与机身的结构形式存在差异所致。

因此，在机械设计和优化的过程中，结构形式的选择和优化对机械的气动弹性性能有着直接而重要的影响。

气流特性是机械气动弹性性能的主要外部因素。

气流的速度、密度、流向和湍流程度等参数都会对机械的弹性变形产生影响。

例如，高速气流的作用下机械的振动频率会增加，变形幅度会增大，因此需要采取相应的气动弹性控制措施。

二、机械气动弹性性能的分析方法1. 理论分析方法机械气动弹性性能的理论分析是研究机械弹性变形行为的重要手段之一。

通过建立合理的物理模型和力学模型，可以对机械在气体流动下的弹性变形进行定量预测和分析。

常用的理论方法包括有限元方法、边界元方法、声学弹性方法等。

这些方法能够在满足一定假设条件的前提下，对机械的气动弹性性能进行计算和仿真，为机械设计和优化提供重要的工具和依据。

2. 实验测试方法实验测试是验证机械气动弹性性能理论分析结果的重要手段。

通过搭建特定的实验平台，将机械暴露在气体流动环境中，可以对机械的振动、变形等性能进行直接观测和测试。

飞行器总体设计课程设计150座客机气动特性分析计算全机升力线斜率CL:CL:上CLa_W为机翼升力线斜率：CL・_人" 曲21 dh ' 也2牡：._W s grossb)Ogpss该公式适用于dh/b < 0.2的机型Z为校正常数，通常取值为3.2;dh为飞机机身的最大宽度；b为机翼的展长；Snet 为外露机翼的平面面积；Sgross为全部机翼平面面积。

由于展弦比A R =90算出CLa_w=5l4 (1/rad )又因为Z为校正常数，通常取值为3.2； dh为飞机机身的最大宽度，等于3.95m ; b为机翼的展长，等于34・86m;Snet为外露机翼的平面面积，估算等于119.65m2；Sgross为全部机翼平面面积，等于134.9 m2；算出E为因子等于1.244・所以可以算出全机升力线斜率缶等于6.349二•计算最大升力系数CLmaxP _14 1»0 064 p| 9ULmax"" " regs U L. ■①regs为适航修正参数，按适航取证时参考的不同失速速度取值。

由于设计的客机接近于A320,所以取①regs等于1所以代入上面公式得到CLmaxW 1-662三.计算增升装置对升力的影响前面选择了前缘开缝襟翼c LE /c为前缘缝翼打开后机翼的弦长与原弦长的比例，它与机翼外露段的相对展长有一定对应尖系。

三缝 1 9強々 70 20 30 40 SO 6070 &0 100 Wing ¥Ngwl span所以先计算机翼外露段的相对展长等于（1 ■机身宽/展长）% 机身宽为3.95m ，展长为34.86m,代入公 式，算出机翼外露段的相对展长等于 88.67%，对应到上图，纵坐标C LE lc 等于 1.088。

絲翌娄型 克鲁格標資0.3 0.4 前缘 前缘缝翼中缝 1.3 后缘<无面积延伸〉 L6二缝 1.9单繼 1.3 /e 后缘（何而积絃仲）蚁缝 1,6 c由上表格，可知最大升力增量等于! !0.4*C E/C,代入C E/C等于1・0可得△ Cimax 等于0.4352.襟翼实际使用时，升力增量的估算值与襟翼偏转角有尖，可近似表示为下般起飞状态B =7 09=0.07616由于襟翼最大偏转角“等于40四•计算升致阻力巡航构型的升致阻力因子:1.052 0.007dC2wan 叭襟翼打开时的升致阻力因子:『dG、1.050.271c cc"K cclea n 2Ki 2dC 伽（其中A R为展弦比，爲为襟翼偏转角）已知A R=9.0，起飞状态flap =7 °着陆状态flap =35 °代入公式可以算出：五、计算各部件湿润面积对于机翼和尾翼:如果(t/c) < 0-05; Swet = 2.0003 S 外露如果(t/c) 0.05; Swet = S 外露[1.977+ 0.52 (t/c)]对于机身、短舱和外挂:Swet= K ( A 俯+ A 侧)/2其中：K = n （对于椭圆截面）；K = 4（对于方形截面）A俯一俯视图面积A侧一侧视图面积所件：机翼S 外露=1（E1.65 m （t/c）=0J8 Swet=247.75 口2六、巡航状态下的极曲线1、计算摩擦阻力系数Ab log N R 1 cM038;NR 是当前流动状态的雷诺数弘二（刃「氓；M 为飞行马赫数.空气动力学p269查到 Cf 」urb h c ”为常数，取值分别为宜二 0.455, 6-2.58, u 二 0」 44, d二当H=11km时T=216 • 7Ka=295 • 1m/sP 2 P=0 • 227pa =0 • 3648kg/m因为M=0・8所以v=M*a=236.1m/s/2=4.045m 机翼：山=MAC=4 •平尾：=MAC=3 •024m垂尾：1* =MAC=3 •空气动力学p8萨瑟兰公式求出T.422*10 5N*S/m2飞机各部分的当量直径:86m机身：*代入数据，可以求出湍流状态的摩擦阻力系数f」urb湍流与层流混合情况下的摩擦阻力系数为:XTCf = 1 mf一c f -turbV lb町亿为层流比例，通常取值在OJO-O.4O之间；人是部件的特征长度.无吋为混合流动比例常数，通常取值为0.74＞适用于层流比例小于（UO的情况取严=0.3I所以:所以，摩擦阻力系数:wet4是第r部件的摩擦系数；S鳥是第/部件的湿润面积。

第二十八届（2012）全国直升机年会论文碟形环翼飞行器气动特性的CFD计算与分析刁春涛王焕瑾（南京航空航天大学，南京210016）摘要：本文根据某新型飞行器的几何模型，研究了独立盘翼、独立环翼以及其组合体的气动特性。

利用ANSYS ICEM软件对几何模型进行非结构粘性网格的划分；利用ANSYS Fluent软件对几何模型的外部气动环境进行CFD仿真计算。

由于几何模型和来流条件的对称性，只数值模拟模型的一半，简化了计算域，使计算时间大大的缩短。

该方法适合用于计算对称几何模型，在定常气流、偏转角为0度、只有攻角变化的情况下能极大的提高计算效率。

对于组合体的气动特性，用Fluent软件的计算结果和用cfd++方法的计算结果比较吻合，表明本文的计算结果是可靠的。

关键词：气动特性；非结构网格；半模型；N-S方程；有限体积法；盘翼；环翼；组合体0 引言既可以垂直起落、悬停又能完成较高速度的飞行任务的垂直短距起降飞行器是目前研究的热点，由于扩展了飞行包线,在军用及民用中有着更广泛的用途[1]。

本碟形环翼飞行器结合了固定翼和旋翼飞行器的优点，可垂直起降、悬停、低速低空飞行，亦可快速巡航。

垂直起降时旋翼提供升力及操纵力矩，低空低速巡航时，环翼、盘翼和旋翼同时提供升力，旋翼提供操纵力矩，快速飞行时，环翼、盘翼提供升力，涵道风扇推力及旋翼提供操纵力矩。

要保证此飞行器有更大的升阻比，更远的航程，进行盘翼、环翼及其组合体初步的气动特性的研究[2-7]是必不可少的。

对于传统的气动力研究方法[8,9]来说：飞行实验成本较高，获得的实验数据较少，并且在实际中不可避免存在误差；理论分析的结果一般具有普遍性，但是要对复杂的随机流动提出合理的机理方面的解释十分困难。

本文采用CFD软件计算气动力，相当于在计算机上进行了一次虚拟的流体力学实验，然后把计算结果和用cfd++方法得到的结果作对比，两种方法得到的结果吻合说明用CFD软件计算气动力是可行的。

飞机气动性能分析与优化一、引言随着现代工程技术不断发展，飞机气动性能分析与优化已经成为飞机设计过程中最为重要的环节之一。

飞机气动性能的好坏将直接影响到飞机的飞行速度、航程、燃油消耗等指标，因此，对飞机气动性能进行分析和优化具有非常重要的意义。

本文将从飞机气动性能的基本原理入手，分析飞机气动性能的影响因素、分析及优化方法，并结合实际案例，讨论如何优化飞机气动性能。

二、飞机气动力学基本原理在分析飞机气动性能之前，首先需要了解飞机气动力学的基本原理。

飞机气动性能与气动力学密切相关，因此在分析飞机气动性能时，需要掌握以下概念：1、气动力学基本方程气体的流动可以用连续性方程、动量方程和能量方程来描述。

在不可压缩流体的情况下，连续性方程、动量方程和能量方程可以分别表示为：连续性方程：div（ρv）= 0动量方程：ρ（dv / dt + v∇v）= -∇p + ∇•τ + ρg能量方程：div（ρhv）= ∂q / ∂t + div（k∇T）其中，ρ是气体密度，v是流体速度，p是流体压力，τ是流体的应力张量，g是重力加速度，h是比热容，q是热传导率，k是热导率，T是温度。

2、气动力学基本定律气动力学基本定律包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。

其中，质量守恒定律表明在封闭系统中物质的质量是不变的，动量守恒定律表明在封闭系统中总动量守恒，能量守恒定律表明在封闭系统中总能量守恒。

三、影响飞机气动性能的因素1、气动布局飞机的气动布局是影响飞机气动性能的重要因素，主要包括机翼、发动机、机身、尾翼等气动构件的形状、大小、位置等因素。

2、飞行速度飞机的飞行速度也是影响飞机气动性能的重要因素。

不同的飞行速度下，气体流动的状态也不同，从而导致飞机气动性能的变化。

3、气象条件气象条件是影响飞机气动性能的另一个重要因素，主要包括气压、温度、湿度、风速、风向等因素。

4、航线航线的长度、高度、方向等因素也会影响飞机气动性能。

气动卷扬机关键部件的性能分析与优化设计气动卷扬机是一种常见的起重设备，广泛应用于工业、矿山、港口等领域。

其主要由气动马达、减速器、钢丝绳组成。

其中，气动马达是气动卷扬机的关键部件之一，其性能直接影响到气动卷扬机的使用效果。

本文将就气动马达的性能进行分析，并提出优化设计方案。

一、气动马达性能分析1. 性能指标气动马达的主要性能指标包括转矩、功率、转速、效率。

其中，转矩和功率是气动马达的基本指标，转速决定了气动卷扬机的提升速度，效率则反映了气动马达转化气压能为机械能的能力。

2. 工作原理气动马达是利用压缩空气作为动力源的旋转力矩转换机构。

压缩空气在进入气缸后，使得活塞运动，从而驱动转子旋转，产生转矩和功率。

3. 影响转矩的因素（1）气体压力：气体压力越高，活塞收到的压力也越大，进而产生更大的转矩。

（2）活塞面积和活塞行程：活塞面积和行程越大，收到的压力也越大，从而产生更大的转矩。

（3）工作介质：不同的工作介质具有不同的密度和可压缩性，也会影响气动马达的转矩。

4. 优化设计方案为了提高气动马达的转矩和功率，可以采取以下优化设计方案：（1）增加气源压力：气源压力越高，气动马达受力越大，从而可以产生更大的转矩和功率。

（2）增加活塞面积和行程：通过增加活塞面积和行程，可以让气动马达收到更大的压力，进而产生更大的转矩和功率。

（3）选用合适的工作介质：根据工作条件，选择密度适当、可压缩性小的工作介质，可以提高气动马达的转矩和效率。

二、气动卷扬机的优化设计1. 工作原理气动卷扬机的工作原理是将气动马达经过减速器减速后，驱动钢丝绳拉动货物上升或下降。

2. 机构分析气动卷扬机主要由气动马达、减速器和钢丝绳三个部分构成。

（1）气动马达：根据需要的工作能力和效率选择合适的气动马达。

（2）减速器：通过减速器将气动马达的高速旋转转换为钢丝绳的线速度。

（3）钢丝绳：对钢丝绳的质量和强度要求较高，需要定期检查和维护。

3. 优化设计方案为了提高气动卷扬机的效率和安全性，可以采取以下优化设计方案：（1）选用适当的气动马达和减速器组合，合理匹配气动马达和减速器的转速和转矩，提高效率。

充气机翼保形设计与气动特性分析陈立立;李玲;郭正;张俊韬【摘要】充气机翼是一种典型的柔性充气结构,涉及到变形无人机前沿技术,未来可应用于折叠飞机、科学实验研究飞机、探测火星等其他行星的飞行器.依据内切圆逼近翼型方法,通过静力学进行保形证明,以NA-CA0018为原型翼型,设计不同内切圆数目逼近的充气机翼,利用CFD方法对所设计的充气机翼进行气动特性分析,研究不同充气机翼的气动特性和优劣性,初步掌握内切圆逼近翼型保形方法的基本性质.最后进行充气机翼的样机制作,并通过飞行试验演示验证充气机翼的飞行性能.结果表明:在低速飞行条件下,充气机翼升力系数较标准翼型有所损失,并且随内切圆数目变化不明显,基本达到标准翼型的80％左右,阻力系数变化较为明显,几乎比标准翼型增加了1.0～1.5倍.【期刊名称】《航空工程进展》【年(卷),期】2015(006)001【总页数】8页(P18-25)【关键词】充气机翼;保形设计;CFD;气动参数;飞行试验【作者】陈立立;李玲;郭正;张俊韬【作者单位】国防科技大学航天科学与工程学院,长沙410073;陕西中天火箭技术股份有限公司研发中心,西安710025;国防科技大学航天科学与工程学院,长沙410073;国防科技大学航天科学与工程学院,长沙410073【正文语种】中文【中图分类】V211.3由于国防科技的发展和全球战略的需要，各国对无人机的轻便、便携性提出了更高要求。

目前，部队机动性要求越来越高，现代作战系统需要更详细的战场信息，对便于携带的低成本无人机的需求已经显现出来[1-2]。

近年来，一种具有充气结构的无人机受到国内外广泛重视，此种无人机采用充气柔性材料，重量轻、成本低、具有很大优越性[3-6]。

目前，已出现了充气滑翔机、充气无人侦察机等新式结构无人机[7-8]。

例如NASA研究的一种折叠机翼膨胀技术，通过该技术曾试飞过一架使用充气折叠机翼的无人机I2000[9]。

Goodyear 公司开发了GA-33、GA-466等充气飞机[10]。

气动系统的传输特性分析与优化设计气动系统是一种基于气体流动原理的控制系统，广泛应用于工业生产、交通运输等领域。

它以气体的流动作为能量传递的方式，通过压缩机、气缸、阀门等元件的配合与协调，实现能量转换和控制过程。

本文将从气动系统的传输特性分析入手，探讨其在优化设计中的重要作用。

一、气动系统的传输特性分析气动系统的传输特性是指在气体流动过程中的能量转换和传递特点。

它包括气体流速、流量、压力、温度等参数的变化规律以及气体流动的阻力、泄漏等因素对系统性能的影响。

1. 气体流速与流量气体流速是指气体在管道或元件中流动的速度，可通过测量一定截面上的气体质量和流动时间来计算得出。

气体流速直接影响气动系统的传输效率和能量损失。

当气体流速过大时，会增加阻力、泄漏和振动等问题，降低系统性能；而当气体流速过小时，会造成能量损失和传输效率的下降。

因此，在气动系统的设计中，合理控制气体流速是确保系统正常运行的关键。

与气体流速相关的重要参数是气体流量，它表示单位时间内通过某一横截面的气体质量或数量。

气体流量的大小与气动系统的传输能力密切相关，需要根据实际需求进行合理设计和调整。

气体流量过大可能导致能量过剩、压力损失较大等问题，而气体流量过小则会产生各种限制和瓶颈，影响系统的工作效率。

2. 压力与温度气动系统中的气体压力是指气体对于单位面积上的压力值，常用单位为帕斯卡（Pa）。

气体压力的变化会对系统的传动工作产生直接影响。

通过合理的压力调节和控制，可以实现气动系统各元件之间的能量传递和转换，保证系统的稳定运行。

与气体压力紧密相关的是气体温度。

气体在流动过程中会发生压力和温度的变化，特别是在压缩和膨胀过程中，气体温度的变化会影响气体流动的特性和系统的工作效果。

因此，在气动系统的优化设计过程中，需要合理考虑气体温度对系统性能的影响，采取相应的措施进行调整和控制。

3. 阻力与泄漏气动系统在传输过程中会遇到阻力和泄漏等问题，直接影响系统的传输效率和能量损失程度。

大展弦比机翼上可移动翼稍小翼气动阻力分析摘要随着现代航空事业的不断进步和发展，减少飞机在飞行时的阻力始终是飞机设计关注的问题。

而诱导阻力是伴随着升力所产生的一种阻力，其占总阻力的比例较高，因此减小诱导阻力是目前飞机设计中较为关注的一个问题。

在机翼翼梢位置加装小翼是目前被广泛采取的一种减小诱导阻力甚至于增加升力的方法，在此基础上，翼稍小翼具有增加机翼有效展弦比、提高飞机燃油效率、增加飞行距离等优点。

在现阶段绝大多数飞机加装的是角度固定的翼稍小翼，其外倾角不能改变。

针对此现象，提出加装一种可移动的翼稍小翼来进一步降低飞行时的阻力的方案。

关键词：大展弦比机翼；可移动翼稍小翼；诱导阻力；气动特性11 引言1.1研究背景及意义现有的翼稍小翼均是固定的，其角度不可调整。

所以设想采用一种可移动的翼稍小翼，使其能够根据使用环境的变化进行相应的调整，以达到最适合的机翼构型，可移动翼稍小翼的优点是：可以减少飞机停场时所占用的机场空间。

使用可移动的翼稍小翼，即飞机在地面时，将小翼折叠起来，使飞机的翼展减小一部分，这样不仅可以降低飞机所占用的机坪空间，也会提高飞机在滑行时的安全性。

2可移动翼稍小翼的实现本文研究的是在大展弦比机翼上加装可以移动的翼稍小翼，初步设想其移动方式为绕翼尖处翼型弦长所在的轴转动。

笔者认为此处可以采用铰链与锁止结构相配合的方式来实现小翼外倾角的改变。

2.1数值模拟理论基础商用CFD软件中使用较为广泛的是Fluent，它具有丰富的物理模型，先进的数值仿真技术，可以支持多种网格，能够计算诸多流动类型，同时具有强大的后处理能力。

它能够针对不同流动的物理特点，采用合适的数值解法，能够实现计算速度、稳定性以及精度的最优化。

2.2本文的研究思路为了实现翼稍小翼的可移动，本文选择了改变翼稍小翼的外倾角，同时本文采用数值模拟的方法来分析加装可移动翼稍小翼的气动特性。

3创建加装翼稍小翼的机翼模型与网格划分本次创建模型所使用的软件是CATIA，划分网格所使用的软件是ICEM CFD。

气压传动与控制题目：院系：班级：姓名：学号：指导教师：时间：摘要：本文对气动系统进行了简要介绍，分别从气动系统的组成，特点，应用领域和发展趋势进行了阐述和介绍，重点阐明了气压传动系统与液压传动系统的区别。

关键字：气压传动液压传动系统组成应用领域发展趋势1.气动技术的概述1.1气动技术的概念及发展历史气动技术是指以压缩空气为动力源，进行能量传递或信号传递的工程技术实现各种生产控制自动化的一门技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。

在人类追求与自然界和平共处的今天,研究并大力发展气压传动,对于全球环境与资源保护有着相当特殊的意义。

随着工业机械化和自动化的发展,气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。

特别是成本低廉、结构简单的气动自动装置已得到了广泛的普及与应用,在工业企业自动化中具有非常重要的地位。

有人曾指出：气动就是自动化，尽管有些夸张，但至少表明气动技术已被广泛地应用于工业自动化的各个领域中。

气动技术的发展历史十分悠久。

早在公元前,埃及人就开始利用风箱产生压缩空气用于助燃。

后来,人们懂得用空气作为工作介质传递动力做功,如古代利用自然风力推动风车、带动水车提水灌溉、利用风能航海。

从18世纪的产业革命开始,气压传动逐渐被应用于各类行业中,如矿山用的风钻、火车的刹车装置、汽车的自动开关门等。

而气压传动应用于一般工业中的自动化、省力化则是近些年的事情。

目前世界各国都把气压传动作为一种低成本的工业自动化手段应用于工业领域。

国内外自20世纪60年代以来,随着工业机械化和自动化的发展,气动技术越来越广泛地应用于各个领域里。

目前气压传动元件的发展速度已超过了液压元件,气压传动已成为一个独立的专门技术领域。

1.2气动系统的组成典型的气动系统是由气压发生器、传动介质、控制元件、执行元件和辅助元件组成，下面分别的组成气动系统的各部分进行简要的介绍和说明。

气压发生装置即气动系统中的能源元件，相当于液压系统中的泵，其目的是得到压缩空气，原理是通过原动机供给的机械能转换成气体的压力能。

飞行器的气动特性实验与分析一、飞行器气动特性实验的目的和意义飞行器在空气中飞行时，受到空气动力的作用。

这些空气动力包括升力、阻力、侧向力和力矩等，它们的大小和分布直接影响着飞行器的飞行性能、稳定性和操纵性。

通过进行气动特性实验，可以获取飞行器在不同飞行条件下的空气动力数据，为飞行器的设计优化、飞行性能预测和飞行控制提供可靠的依据。

实验的目的主要有以下几个方面：1、验证和改进理论计算和数值模拟结果理论和计算方法虽然能够对飞行器的气动特性进行预测，但由于实际流动的复杂性和模型的简化，往往存在一定的误差。

实验可以提供真实的空气动力数据，用于验证和改进理论和计算方法，提高预测的准确性。

2、探索新的气动布局和设计概念在飞行器的研发过程中，常常需要探索新的气动布局和设计概念。

实验可以直观地展示不同设计方案的气动性能，帮助设计人员筛选出最优的设计方案。

3、评估飞行器的飞行性能和稳定性通过实验测量飞行器在不同飞行状态下的空气动力参数，可以评估其飞行性能，如升阻比、最大升力系数等，以及稳定性，如纵向稳定性、横向稳定性等。

4、为飞行控制提供输入参数飞行器的飞行控制系统需要准确的空气动力参数来实现精确的控制。

实验结果可以为飞行控制系统的设计和调试提供必要的输入参数。

二、飞行器气动特性实验的类型和方法飞行器气动特性实验可以分为风洞实验和飞行实验两大类。

1、风洞实验风洞是一种用于模拟飞行器在空气中飞行的实验设备。

风洞实验具有成本低、可控性强、重复性好等优点，是飞行器气动特性研究的主要手段之一。

风洞实验根据风洞的类型和实验目的，可以分为低速风洞实验、高速风洞实验和跨音速风洞实验等。

在风洞实验中，通常使用模型来模拟真实的飞行器。

模型的制作精度和相似性对实验结果的准确性有很大影响。

常见的模型制作材料有木材、塑料、金属等。

风洞实验的测量技术包括压力测量、力测量、流场测量等。

压力测量可以采用压力传感器或压力扫描阀来测量模型表面的压力分布；力测量可以使用天平来测量模型所受到的升力、阻力和力矩；流场测量可以采用粒子图像测速技术（PIV）、激光多普勒测速技术（LDV）等手段来获取流场的速度分布和湍流特性。