飞行性能工程学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

田勇，万莉莉 著

图书标签:

• 飞行性能
• 航空工程
• 气动学
• 飞行力学
• 飞行控制
• 飞机设计
• 工程学
• 航空航天
• 性能分析
• 飞行测试

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030445957

版次：1

商品编码：11717939

包装：平装

丛书名： 民航特色专业系列教材

开本：16开

出版时间：2015-06-01

用纸：胶版纸

页数：344

字数：510000

正文语种：中文

内容简介

　　《飞行性能工程学》以民航飞机为主要对象，依据我国民航相关规章，结合飞机设计、发动机设计、航空公司运营管理和环境条件，系统地介绍了空气动力学原理和飞机的主要性能。
　　《飞行性能工程学》共13章，内容涵盖空气动力学、飞行力学和飞机性能分析的理论基础、方法和应用。第1章介绍飞机的分类和主要组成；第2章介绍国际标准大气的概念；第3章介绍空气动力学的基本概念；第4章介绍螺旋桨的空气动力；第5章介绍飞机的稳定性与操纵性；第6章介绍直升机的飞行原理；第7章介绍飞机性能分析的研究内容和基本方法；第8~13章介绍飞机性能，包括爬升、下降、盘旋、巡航、起飞和着陆性能分析。

内页插图

目录

丛书序
前言
第1章 飞机概述
1.1 飞机的分类
1.2 飞机的主要组成
1.2.1 机身
1.2.2 机翼
1.2.3 尾翼
1.2.4 起落装置
1.2.5 动力装置
1.3 操纵飞机的基本方法
1.3.1 操纵系统
1.3.2 操纵方法

第2章 大气概述
2.1 气体状态方程
2.1.1 大气分层
2.1.2 空气的密度、温度和压强
2.1.3 空气的黏性和压缩性
2.2 国际标准大气
2.2.1 标准大气
2.2.2 国际标准大气表
2.2.3 非标准大气

第3章 空气动力学
3.1 空气流动
3.1.1 气流和相对气流
3.1.2 流线和流线谱
3.1.3 连续性定理
3.1.4 伯努利定理
3.2 高度和速度
3.2.1 全、静压系统
3.2.2 高度
3.2.3 速度
3.3 高速气流
3.3.1 高速气流特性
3.3.2 高速气流的连续性定理和伯努利定理
3.4 升力和阻力
3.4.1 亚音速阶段
3.4.2 跨音速阶段
3.4.3 超音速阶段
3.4.4 后掠翼的空气动力特性

第4章 螺旋桨的空气动力
4.1 螺旋桨的结构
4.1.1 螺旋桨简介
4.1.2 螺旋桨的运动
4.1.3 桨叶迎角的变化
4.2 拉力和旋转阻力
4.2.1 螺旋桨的拉力和旋转阻力
4.2.2 影响螺旋桨的拉力和旋转阻力的因素
4.3 螺旋桨拉力在飞行中的变化
4.3.1 螺旋桨的变距
4.3.2 拉力随油门位置的变化
4.3.3 拉力随飞行速度的变化
4.3.4 拉力随飞行高度的变化
4.4 螺旋桨的负拉力
4.4.1 飞行速度过大而油门比较小时负拉力的产生
4.4.2 飞行速度不太大而油门过小时负拉力的产生
4.4.3 发动机空中停车时负拉力的产生
4.5 螺旋桨的有效功率和效率
4.5.1 螺旋桨的有效功率
4.5.2 螺旋桨的效率
4.6 螺旋桨的副作用
4.6.1 螺旋桨的进动
4.6.2 螺旋桨的反作用力矩
4.6.3 螺旋桨滑流的扭转作用

第5章 飞机的稳定性与操纵性
5.1 飞机的重心与坐标轴
5.1.1 飞机的重量
5.1.2 飞机的重心
5.1.3 飞机的坐标轴
5.2 飞机的平衡
5.2.1 飞机的俯仰平衡
5.2.2 飞机的方向平衡
5.2.3 飞机的横侧平衡
5.2.4 侧向平衡
5.3 飞机的稳定性
5.3.1 稳定性定义
5.3.2 飞机的俯仰稳定性
5.3.3 飞机的方向稳定性
5.3.4 飞机的横侧稳定性
5.3.5 侧向稳定性
5.3.6 影响飞机稳定性的因素
5.4 飞机的操纵性
5.4.1 飞机的俯仰操纵性
5.4.2 飞机的方向操纵性
5.4.3 飞机的横侧操纵性
5.4.4 侧向操纵性
5.4.5 影响飞机操纵性的因素
5.4.6 飞机的稳定性和操纵性的关系

第6章 直升机
6.1 直升机的分类
6.2 直升机的结构
6.2.1 机身
6.2.2 旋翼
6.2.3 动力装置
6.2.4 传动和操纵系统
6.2.5 尾梁和尾桨
6.2.6 着陆装置
6.3 直升机的飞行原理
6.3.1 旋翼受力
6.3.2 动力传递和控制
6.3.3 操纵及性能

第7章 飞机性能分析方法
7.1 推力法
7.1.1 飞机的推力曲线
7.1.2 推力曲线上的特征点
7.2 功率法
7.2.1 飞机的功率曲线
7.2.2 功率曲线上的特征点
7.3 能量法
7.3.1 能量高度概念
7.3.2 能量变化率
7.3.3 变速上升的上升率
7.4 平飞性能参数
7.4.1 平飞性能参数的变化
7.4.2 飞行包线
7.4.3 环境包线

第8章 爬升
8.1 爬升性能参数
8.1.1 运动方程
8.1.2 上升性能参数
8.1.3 上升操纵原理
8.2 航路爬升方式
8.2.1 典型爬升剖面
8.2.2 航路爬升方式
8.3 航路爬升性能
8.3.1 爬升性能指标
8.3.2 爬升性能图表

第9章 下降
9.1 下降性能参数
9.1.1 运动方程
9.1.2 下降特性参数
9.1.3 下降操纵原理
9.2 航路下降方式
9.2.1 典型下降剖面
9.2.2 航路下降方式
9.3 航路下降性能
9.3.1 下降性能指标
9.3.2 下降性能图表

第10章 盘旋
10.1 盘旋性能参数
10.1.1 运动方程
10.1.2 盘旋中的过载系数
10.1.3 盘旋所需速度
10.1.4 盘旋所需推力（或拉力）和功率
10.1.5 盘旋半径
10.1.6 盘旋时间
10.1.7 盘旋所需燃油
10.2 盘旋的操纵原理
10.2.1 盘旋的三个阶段
10.2.2 盘旋的限制
10.2.3 风对盘旋的影响
10.2.4 侧滑对盘旋的影响
10.2.5 螺旋桨副作用对盘旋的影响
10.3 等待
10.3.1 空中等待方式
10.3.2 等待性能图表

第11章 巡航
11.1 巡航性能参数
11.1.1 续航时间
11.1.2 巡航距离
11.1.3 巡航速度
11.1.4 巡航高度
11.2 巡航性能计算
11.2.1 巡航性能图表
11.2.2 巡航性能举例
11.3 一发停车巡航
11.3.1 一发停车后飞机的性能
11.3.2 等时点和返航点

第12章 起飞
12.1 滑行
12.1.1 推出
12.1.2 滑行
12.2 起飞
12.2.1 起飞全过程
12.2.2 起飞相关速度
12.2.3 起飞性能分析

第13章 着陆
13.1 进场
13.1.1 起落航线
13.1.2 仪表着陆系统
13.2 复飞
13.2.1 复飞全过程
13.2.2 复飞爬升梯度
13.3 着陆
13.3.1 着陆全过程
13.3.2 着陆相关速度
13.3.3 着陆性能分析
参考文献
符号说明
常用单位

精彩书摘

　　《飞行性能工程学》：
　　第1章 飞机概述
　　人类对空中飞行的愿望自古就有，对飞行活动进行了数个世纪顽强不懈的探索。早期的飞行活动是以滑翔机或热气球的形式进行的。直到1903年12月17日，莱特兄弟在美国北卡罗来纳州的基蒂霍克，才实现了人类历史上第一次带动力的、持续的、可控的飞行。
　　在大气层中进行飞行的飞行器称为航空器，航空器根据其任务和目的不同可分为若干种，如图1-1所示。其中飞机是由发动机驱动的，比空气重的固定翼飞行器，在飞行中由作用于机翼上的动态空气反作用力支持。飞机是目前最主要的航空器。它广泛地用于军事和国民经济两方面。本章简单介绍飞机分类及其主要组成部分、操纵飞机的基本方法以及机翼的形状等内容。
　　图1-1航空器的分类
　　1.1 飞机的分类
　　飞机依其分类依据不同，有不同的划分方法，图1-2为飞机按发动机类型、飞行速度和航程进行分类时的划分方法。
　　图1-2飞机的分类
　　1.按飞机的用途划分
　　飞机按用途分为军用飞机和民用飞机两大类。军用飞机是直接参加战斗、保障战斗行动和军事训练的飞机的总称，是航空兵的主要技术装备，主要包括歼击机、轰炸机、歼击轰炸机、强击机、反潜巡逻机、武装直升机、侦察机、预警机、电子对抗飞机、炮兵侦察校射飞机、水上飞机、军用运输机、空中加油机和教练机等。民用飞机泛指一切非军事用途的飞机（如旅客机、货机、农业机、运动机、救护机以及试验研究机等）。
　　2.按发动机类型划分
　　飞机按发动机类型分为螺旋桨式飞机和喷气式飞机。螺旋桨式飞机包括活塞螺旋桨式飞机和涡轮螺旋桨式飞机。喷气式飞机包括涡轮喷气式飞机和涡轮风扇喷气式飞机，该类型的飞机结构简单，飞行速度快，节省燃料，装载量大。
　　3.按发动机数量划分
　　飞机按发动机数量分为单发飞机、双发飞机、三发飞机、四发飞机和多发飞机。
　　4.按飞行速度划分
　　飞机按飞行速度分为亚音速飞机和超音速飞机。亚音速飞机又分为低速飞机（飞行速度低于400km/h）和高亚音速飞机（飞行马赫数为0.8～0.9）。大多数民用客机为高亚音速飞机。
　　5.按飞机航程划分
　　飞机按航程分为近程飞机、中程飞机和远程飞机。近程飞机的航程一般小于1000km，主要用于支线，因此又称为支线飞机。中程飞机的航程为3000km左右。远程飞机的航程为11000km左右，可以完成中途不着陆的洲际跨洋飞行。中、远程飞机一般用于国内干线和国际航线，又称干线飞机。
　　此外飞机还可按机翼数量分为单翼机、双翼机和多翼机；按机翼的形状分为平直翼飞机、后掠翼飞机和三角翼飞机等；按飞机客座数分为大型、中型和小型飞机。
　　1.2 飞机的主要组成
　　自从世界上出现飞机以来，飞机的结构形式虽然在不断改进，飞机类型不断增多，但到目前为止，除了少数特殊的机型，大多数飞机都是由机身、机翼、尾翼、起落装置和动力装置五个主要部分组成的。它们各有其独特的功用，民用客机的主要组成部分如图1-3所示。
　　图1-3民用客机的主要组成部分
　　1.2.1 机身
　　机身包含驾驶舱（cockpit）和/或客舱（fuselage），主要功用是装载乘员、旅客、武器、货物和各种设备；还可将飞机的其他部件如尾翼、机翼及发动机等连接成一个整体。机身其中有供乘客使用的座位和飞机的控制装置。另外，机身也提供货舱和其他主要飞机部件的挂载点。一些飞行器使用开放的桁架结构。桁架型机身用钢或铝质管子构造图1-4华伦桁架。通过把这些管子焊接成一系列三角形来获得强度和刚性，成为桁架结构。图1-4所示为华伦桁架。
　　较小型飞机的机身内部通常是和外界连通的，机舱内外气压相等，大型飞机的机身大多是增压座舱，增压座舱内的气压由飞机环境控制系统控制，使之高于环境气压并根据飞行高度自动调节，以保证乘员在高空飞行时具有舒适的环境和工作条件。
　　1.2.2 机翼
　　机翼的主要功用是产生升力，以支持飞机在空中飞行。升力产生的效率是机翼设计时需主要考虑的问题。安装有一副机翼的飞机称为单翼机，两副机翼的飞机称为双翼机。历史上曾流行过双翼机，甚至还出现过多翼机，但现在飞机一般都是单翼机。
　　机翼在飞机的稳定和操纵方面起着重要的作用。机翼上安装的可操纵翼面主要有副翼（ailerons）和襟翼（flaps），如图1-5所示。襟翼一般在机翼的后沿内侧，两边的偏转方向相同，放下襟翼能使机翼升力增大，可用于飞机起飞着陆时降低起降速度；副翼一般在机翼的后沿外侧，两边副翼偏转方向相反，当它偏转时两翼的升力大小不同，可使飞机滚转，副翼又可分为内侧副翼和外侧副翼，外侧副翼主要用于飞机低速飞行。大型飞机还普遍使用减速板或扰流板，用于飞机空中机动和地面滑跑减速，有些飞机上还安装缝翼（slats）、翼刀和翼尖小翼。
　　另外，机翼上还可安装发动机、起落架和油箱等。
　　图1-5机翼组成部分
　　1.机翼的剖面形状
　　机翼横切面的轮廓称为机翼的剖面形状（简称翼剖面）（图1-6）。通常飞机的机翼都是左右对称安装的，也就是关于某一平面是对称的，把该平面称为飞机的对称面，翼剖面就是平行于该对称面的剖面形状。
　　图1-6翼剖面示意图
　　最早的飞机，机翼就是一块平板，模仿风筝在骨架上缝张蒙布，翼剖面就是一个平板剖面。这种机翼升力很小，后来为了增加升力，将翼剖面做成像鸟翼那样的弯拱形状——薄的单凸翼剖面，因此出现了弯弓形翼剖面的机翼，对升力特性有所改进。随着飞行速度的进一步提高，阻力比较大的弓形翼剖面又不适用了。20世纪初，经典流体动力学的方法已经可以成功地用于翼型，并且可能对某些简单翼型外形的升力特性进行数学计算。但是直到1907年俄国空气动力学家儒可夫斯基的机翼理论出来以后，才明确翼剖面应该有个圆头以及上下表面，在之后就出现了平凸形、双凸形、对称形、层流形、菱形、圆弧形等翼剖面，如图1-7所示。
　　图1-7各种翼剖面
　　平凸形和双凸形翼剖面的升力和阻力特性都较好，而且对结构布置和减轻重量也有利，是现代低速飞机广泛采用的翼剖面。
　　对称形翼剖面，前缘比较尖，最大厚度位置靠后，临界马赫数较高，阻力小。这种翼剖面常用于各种飞机的尾翼上和某些高速飞机的机翼上。
　　所谓“层流形翼剖面”是指所设计的翼剖面边界几乎保持层流的摩擦阻力小的翼剖面。这种翼剖面特点是前缘比较尖、最大厚度一般在50%～60%弦长位置、后缘角大、最低压力点尽可能位于翼剖面靠后的部分。这种翼剖面常用于速度较高的飞机上。
　　圆弧形和菱形翼剖面常用在超音速飞机上。这两种翼剖面前端很尖，而且很薄，超音速飞行时阻力小，很有利。但在低速飞行时，升力和阻力特性不好，使飞机的起落性能变差。
　　随着飞机的发展，翼剖面研究已成为飞机空气动力学研究的一个重要部分，世界上很多国家都设有专门的研究机构，至今已研制出了一系列适用于各种不同需要的翼剖面，这就为飞机的设计和制造开辟了更科学、更便捷的道路。
　　（1）翼弦。
　　通常翼剖面由前缘、后缘、上表面、下表面组成，如图1-8所示。其中翼剖面前后缘之间的连线称为翼弦（chord）或几何弦，其长度用c表示。
　　图1-8翼剖面
　　各种翼剖面的形状特点，可以用相对厚度、最大厚度相对位置和中弧曲度等翼剖面参数来表明。
　　（2）相对厚度。
　　相对厚度（t-）——翼剖面的最大厚度（t）（图1-9）与翼弦的比值，也称厚弦比。相对厚度一般用百分数表示为t-=tc×100%（1-1）图1-9最大厚度
　　相对厚度可用来说明翼剖面相对厚薄的程度。如图1-10所示，翼剖面A和翼剖面C虽然翼弦一样长，但翼剖面A的最大厚度比翼剖面C的大，故翼剖面A的相对厚度大。翼剖面A和翼剖面B虽然最大厚度一样，但翼剖面B的翼弦比翼剖面A的长，故翼剖面B的相对厚度比翼剖面A的小。
　　现代飞机翼剖面的相对厚度为3%～14%，超音速飞机用相对厚度较小的薄翼。
　　图1-10相对厚度不同的翼剖面
　　（3）最大厚度相对位置。
　　最大厚度相对位置（X-t）——最大厚度位置（翼剖面的最大厚度所在位置到前缘的距离，即图1-11中的Xt）与翼弦的比值，通常以其百分数来表示，即X-t=Xtc×100%（1-2）图1-11最大厚度位置
　　最大厚度相对位置的大小，表明翼剖面最大厚度离前缘的远近，即表明翼剖面前部的弯曲程度。
　　图1-12中弧线与最大弯度现代飞机的翼剖面，其最大厚度相对位置为30%～50%，层流形翼剖面为50%～60%。
　　……

前言/序言

《流体力学基础原理与应用》 引言 流体力学，作为一门研究流体（包括液体和气体）运动及其与周围环境相互作用的物理学分支，是理解我们所处世界诸多现象的关键。从微观的分子运动到宏观的大气环流，从生物体的血液流动到航空航天器的飞行，流体力学的原理无处不在。本书旨在深入浅出地阐述流体力学最核心的概念、基本定律以及在工程实践中的广泛应用，为读者构建一个坚实的流体力学知识体系。我们希望通过详实的理论推导、丰富的实例分析以及清晰的图示说明，帮助读者掌握理解和解决流体相关问题的能力。 第一章：流体的基本概念与性质 本章将为读者建立对流体最直观的认识。我们将首先定义什么是流体，区分它与固体的主要区别，并介绍描述流体的基本物理量，如密度、比重、比容、比热容、表面张力、毛细现象以及蒸气压。对于流体的粘性，我们将进行深入探讨，解释粘度（动力粘度和运动粘度）的概念，以及它在流体流动中的重要作用，并介绍牛顿粘性流体和非牛顿粘性流体。此外，还将引入可压缩性与不可压缩性、热力学性质（如温度、压力、内能、焓）的概念，以及流体的状态方程。通过对这些基本性质的理解，读者将为后续章节的学习打下坚实的基础。 第二章：流体静力学 流体静力学研究的是静止流体的受力及其平衡。本章将详细介绍静止流体中压力的特性：液体内部任意一点的压力向四面八方相等，与方向无关。我们将推导并讲解静压强的基本公式，即$p = ho gh$。在此基础上，我们将深入研究静止流体中的几种重要概念： 等压面： 探讨在同一静止流体中，相同压力的点所组成的曲面，并解释其几何特性。 重力对流体压力的影响： 分析重力加速度如何影响流体内部的压力分布。 巴斯卡定律： 阐述施加于封闭静止流体上的压力会均匀地传递到流体内部的每一个点，以及其在液压系统中的应用。 阿基米德原理： 详细讲解浮力产生的原理，即浸在流体中的物体受到向上的浮力，其大小等于物体排开的流体的重力。我们将通过实例展示如何利用此原理计算物体的沉浮状态，以及其在船舶设计、潜艇制造等领域的应用。 测压管与测压仪表： 介绍用于测量流体压力的工具，如测压管、U型管压力计、弹簧压力计等，并讲解其工作原理。 曲面上的静压力： 探讨不规则曲面所受的静压力的大小和作用线，这在分析水坝、闸门等结构受力时至关重要。 容器内的流体总重力： 计算容器内流体作用在容器底部的总力，并分析其与流体重量的关系。 浮体与潜体的稳定性： 引入稳定性的概念，分析浮体在不同受力情况下是否能够恢复到原平衡位置，以及潜体的稳定性条件。 第三章：流体动力学基础 流体动力学是研究流体运动的科学。本章将从最基本的概念入手，为理解复杂的流体运动奠定基础。 流体运动的描述方法： 介绍两种主要的描述方法：欧拉法（拉格朗日法）和拉格朗日法（欧拉法）。欧拉法着眼于空间某一点随时间的流体性质变化，而拉格朗日法则追踪特定流体质点的运动轨迹。 流线、迹线与路径线： 详细定义流线（瞬时速度矢量场的一族积分曲线）、迹线（同一流体质点在一段时间内运动轨迹）和路径线（同一位置处流体质点随时间的运动轨迹），并讨论它们之间的关系。 连续性方程： 基于质量守恒定律，推导并阐述连续性方程，适用于理想流体和真实流体，对于不可压缩流体，则表现为体积流量的恒定。此方程是流体运动分析的基本约束。 伯努利方程： 作为流体动力学的核心方程之一，伯努利方程基于能量守恒原理，将流体质点的速度、压力和高度联系起来。我们将详细推导其在恒定流、不可压缩、无粘性流体中的形式，并解释其各项目的物理意义：动压、静压和位压。同时，也将探讨伯努利方程的局限性，并介绍其在考虑了能量损失后的推广形式。 能量方程： 引入更普遍的能量方程，考虑了流体在流动过程中能量的得失，包括功和热量的交换，为分析更复杂的流体流动问题提供了工具。 第四章：粘性流体的流动 本章将聚焦于真实流体（粘性流体）的流动特性，这是理解实际工程问题中流体行为的关键。 雷诺数： 介绍雷诺数（$Re$）的概念，它是惯性力和粘性力之比的无量纲参数，对于判断流体流动状态（层流与湍流）至关重要。我们将讨论不同雷诺数对应的流动模式及其特征。 层流与湍流： 详细对比层流和湍流的流动特性。层流的特点是流体质点沿着平行的轨迹运动，有序且粘性力占主导；湍流则表现为剧烈的涡旋运动，无序且惯性力占主导，能量耗散更大。 管内流动： 泊肃叶定律（Poiseuille's Law）： 详细推导并讲解泊肃叶定律，描述了在层流状态下，粘性流体在圆管中流动的流量与压力梯度、管径、粘度之间的关系。 压强损失： 分析流体在管道中流动时由于粘性摩擦而产生的压强损失，并介绍达西-韦斯巴赫公式（Darcy-Weisbach equation），该公式考虑了管路长度、直径、流速、流体性质以及管壁粗糙度等因素，是计算管道压强损失的通用公式。 沿程水头损失与局部水头损失： 区分由于管道本身引起的沿程水头损失和由于阀门、弯头、管径变化等局部构件引起的局部水头损失，并介绍各自的计算方法。 边界层理论： 引入边界层概念，阐述在固体表面附近，由于粘性作用形成的薄层区域，其内部流速梯度很大。我们将介绍边界层的形成、发展以及其对流动阻力和传热等现象的影响。 相似性原理与量纲分析： 介绍 Buckingham $pi$ 定理等量纲分析方法，以及相似性原理在实验研究中的应用，通过缩尺模型实验来预测原型流体的行为，极大地节省了成本和时间。 第五章：流体机械及其应用 流体机械是将流体能量相互转换的设备，在现代工业中扮演着至关重要的角色。本章将介绍几种常见的流体机械。 泵（Pump）： 离心泵： 详细介绍离心泵的工作原理，包括叶轮的作用、压力和速度的转化过程。分析离心泵的性能曲线，如流量-扬程曲线、效率曲线等，并探讨其在供水、化工、农业灌溉等领域的应用。 往复泵： 讲解往复泵的工作原理，包括吸入阀和排出阀的作用，以及活塞或柱塞运动产生的流量特性。 其他泵类： 简要介绍齿轮泵、螺杆泵等其他类型泵的工作原理及其适用范围。 风机（Fan）： 离心风机： 阐述离心风机的工作原理，与离心泵类似，主要用于空气或其他气体的输送。 轴流风机： 介绍轴流风机的工作原理，通过叶片旋转产生轴向的空气流动。 风机的性能参数与选型： 讲解风机的流量、压力、功率、效率等关键参数，以及如何根据工程需求选择合适的风机。 涡轮机（Turbine）： 水轮机： 介绍水轮机的工作原理，例如冲击式水轮机（佩尔顿轮）和反击式水轮机（卡普兰轮、弗朗西斯轮）的结构和工作方式，以及它们在水电站中的应用。 透平（Steam Turbine/Gas Turbine）： 简要介绍蒸汽轮机和燃气轮机的工作原理，它们将热能转化为机械能，是发电和动力驱动的核心设备。 流体传动与控制： 介绍液力变矩器、液压马达等利用流体传递动力的装置，以及液压伺服系统等流体控制技术在工程中的应用。 第六章：可压缩流体的流动 当流体密度变化显著时，其流动特性与不可压缩流体存在很大差异。本章将探讨可压缩流体的基本概念和流动。 马赫数： 引入马赫数（$Ma$），即流体速度与当地声速之比，是描述可压缩流体流动的重要无量纲参数。我们将探讨亚声速（$Ma<1$）、声速（$Ma=1$）和超声速（$Ma>1$）流动的不同特性。 声速： 推导声速的表达式，并分析其与流体介质的温度、组成等因素的关系。 等熵流动： 在绝热且无粘性条件下，流体可近似看作等熵流动。我们将推导等熵流动下的流动参数变化关系，如温度、压力、密度与马赫数的关系。 喉管（Converging-Diverging Nozzle）： 详细分析流体通过喉管（一段先收缩后扩张的管道）时的流动行为。在超声速流动中，喉管具有加速作用，是实现超声速流动的关键部件。 激波（Shock Wave）： 介绍激波的概念，这是一种在超声速流动中出现的、流体性质（压力、温度、密度、速度）发生剧烈、突变的不连续面。我们将探讨正激波和斜激波的形成机制及其对流动的影响。 可压缩流动的工程应用： 讨论可压缩流体流动在航空发动机、超音速飞行器设计、气体动力学等领域的应用。 第七章：流体测量技术 精确的流体测量是流体力学研究和工程应用的基础。本章将介绍常用的流体测量技术。 流量测量： 差压式流量计： 如孔板、文丘里管、均速管等，通过测量流体流经节流件前后的压差来计算流量。 体积式流量计： 如齿轮流量计、容积泵式流量计，通过测量单位时间内流过的流体体积来计算流量。 电磁流量计： 基于法拉第电磁感应原理，适用于导电性流体的流量测量。 超声波流量计： 利用超声波在流体中传播的时间差或频率差来测量流量。 涡街流量计： 利用流体在钝体后产生的涡街脱落频率与流速成正比的原理进行测量。 压力测量： 介绍压力计（如U型管压力计）、压力传感器、压力变送器等测量设备的工作原理及其应用。 速度测量： 皮托管（Pitot Tube）： 测量总压和静压，从而计算流速。 热线/热膜风速仪： 利用加热元件的散热与流体速度的关系来测量流速。 激光多普勒测速仪（LDV）与粒子图像测速仪（PIV）： 光学测量技术，能够精确测量流场的速度分布。 液位测量： 介绍浮子式、电容式、超声波式液位计等。 粘度测量： 介绍毛细管粘度计、旋转粘度计等测量流体粘度的仪器。 第八章：流体与环境的相互作用 流体与周围环境的相互作用是理解许多自然现象和工程问题的关键。 水力学（Hydraulics）： 重点研究水在河流、管道、渠道等中的流动与输送，包括明渠流、管流、水泵、水轮机等。 大气动力学（Atmospheric Dynamics）： 探讨大气的运动，包括风的形成、气旋、反气旋、季风等，以及天气预报中的流体力学应用。 海洋动力学（Oceanic Dynamics）： 研究海洋中的洋流、潮汐、波浪等现象，分析海水运动的规律。 生物流体力学（Biofluid Mechanics）： 关注流体力学在生物体内的应用，如血液流动、呼吸作用、鸟类飞行、鱼类游动等。 环境流体力学（Environmental Fluid Mechanics）： 研究污染物在空气和水中的扩散、混合，以及流体运动对环境生态的影响。 结论 《流体力学基础原理与应用》一书全面而深入地涵盖了流体力学的核心知识体系。通过对流体基本概念、静力学、动力学、粘性流体流动、可压缩流体流动、流体机械、测量技术以及流体与环境相互作用等方面的细致讲解，本书旨在为读者提供一个坚实的理论基础和丰富的工程实践指导。我们相信，掌握流体力学的原理，将使读者能够更好地理解和解决从日常生活到尖端科技领域中遇到的各种流体相关挑战，并为未来的学术研究和工程实践打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容给我留下了深刻的印象，尽管我并非飞行员或航空工程师，但作者通过清晰的语言和生动的案例，将原本可能枯燥的技术知识变得引人入胜。我特别喜欢其中对不同飞机型号在极端天气条件下飞行表现的分析，例如飓风或季风中的飞机如何通过调整姿态和速度来保持稳定性。书中穿插的许多历史故事，讲述了早期航空先驱们在克服各种空气动力学难题时所付出的努力和智慧，这些故事让我对飞行的发展历程有了更直观的认识。对于我这样对科学原理充满好奇心的读者而言，书中对升力、阻力、推力和重力之间相互作用的解释，即使没有深入的公式推导，也足以让我理解飞机之所以能够翱翔蓝天的基本物理定律。此外，作者对各种先进飞行控制系统的介绍，比如电传操纵系统，以及它们如何通过计算机精确计算和调整，来优化飞机的操控性和安全性，也让我大开眼界。整本书读下来，感觉像是进行了一次穿越时空的航空知识之旅，让我对这项伟大的发明充满了敬意和更深的理解。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我最初是被这本书的标题吸引，以为会是一本纯粹的技术指南，但阅读过程中，我发现作者的写作风格非常具有个人特色，他将严谨的科学原理与对飞行事业的热情巧妙地融合在一起。书中关于飞机在各种复杂飞行状态下，如何精确控制自身姿态和轨迹的描述，让我仿佛置身于驾驶舱中，感受着飞机的每一次细微调整。我印象深刻的是作者对不同类型飞机（如运输机、战斗机、民用客机）在特定飞行场景下的性能差异的分析，他会详细解释为什么某种飞机适合长途巡航，而另一种则更擅长执行高机动性任务。书中还穿插了一些关于飞机材料科学的介绍，比如复合材料如何减轻飞机重量并提高强度，以及它们在极端温度和压力下的表现。这些看似与“飞行性能”有些距离的细节，实际上都构成了飞机整体性能的重要组成部分，作者将它们有机地串联起来，形成了一个完整的知识体系。这本书让我认识到，每一次成功的飞行，都凝聚了无数工程师和科学家的智慧与汗水，是一项精妙绝伦的工程奇迹。

评分☆☆☆☆☆

当我翻开这本书时，我期待的是一份详尽的航空技术手册，但实际的阅读体验却超出了我的预期。作者在叙述上有一种独特的魅力，他善于将复杂的概念分解成易于理解的部分，并通过大量图表和示意图来辅助说明。我尤其对书中关于飞机在不同高度和速度下的空气密度变化以及这对飞行性能的影响的章节感到着迷。作者没有止步于理论，而是深入探讨了这些变化如何影响飞机的燃油效率和最大起飞重量。书中引用的真实飞行事故分析，揭示了在某些特定条件下，微小的设计或操作失误可能导致的严重后果，这让我深刻认识到飞行安全的严谨性。同时，作者也展示了现代航空技术是如何通过模拟和测试来不断提高安全标准的，这一点对于任何对工程学感兴趣的人来说都是极具启发性的。这本书不仅仅是关于“如何飞”，更是关于“为什么能飞得更好、更安全”，它以一种严谨而不失趣味的方式，向读者展现了空气动力学和飞机设计领域的魅力所在，让我对天空的探索有了更深层次的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的体例设计非常精巧，它并非一本泛泛而谈的科普读物，而是将重点放在了“性能”这一核心概念上。作者以一种几乎是解剖学的视角，剖析了影响飞机性能的方方面面。从翼型设计对升力系数的影响，到发动机推力在不同环境下的表现，再到机体结构对空气动力学阻力的控制，都进行了深入浅出的阐述。我特别欣赏书中关于机动飞行性能的讨论，例如战斗机在进行高G力转弯时，其结构强度和飞行员的生理承受能力之间的极限平衡。作者还花费了大量篇幅来介绍现代飞机的气动弹性，这是一种在高速飞行中，空气动力载荷与结构弹性变形相互耦合的复杂现象，书中通过清晰的图示和实例，让我对这一概念有了初步的认识。此外，书中还触及了一些前沿的飞行技术，比如超音速和高超声速飞行中的空气动力学挑战，以及隐形飞机的气动设计原则，这些内容都极大地拓展了我的视野。总而言之，这是一本能够激发读者深入思考，并对航空工程的复杂性产生浓厚兴趣的佳作。

评分☆☆☆☆☆

从一个完全没有航空背景的读者的角度来看，这本书提供了一个极其宝贵的窗口，让我得以窥探飞行世界的核心奥秘。作者的讲解方式堪称一流，他擅长用通俗易懂的比喻来解释复杂的空气动力学概念，比如将机翼的形状比作一张被风吹过的纸，然后解释为什么它能产生升力。书中关于起飞和着陆性能的章节尤其吸引我，作者详细阐述了跑道长度、风速、飞机重量以及襟翼和副翼的配合如何共同影响这两个关键阶段的安全性。我特别喜欢书中关于飞机在不同气候条件下的适应性分析，比如在多雨、多雾或强风环境下，飞行员和飞机系统需要做出的特殊调整。作者还讨论了飞机的设计如何影响其在不同飞行环境中的经济性，例如如何通过优化气动布局来降低燃油消耗。这本书不仅仅是关于飞机的技术性能，更是关于人类如何克服自然规律，利用科学知识实现自由飞翔的壮丽篇章。它激发了我对工程学和物理学的浓厚兴趣，让我对这个不断发展的航空领域有了全新的认识和期待。