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空气动力学实验
空气动力学研究的是气体流动问题。由于在实践中的广泛应用，这方面的理论研究已较
完善。本实验通过“空气动力仪”对空气流的多个项目进行测试，使同学们能够全面、深入
地学习、理解“空气动力学”中的主要内容。
【实验目的】
1．学习、了解“空气动力仪”的基本结构；
2．掌握测试流动气体中各种压力的方法；
3．验证流体力学的基本定律；
4．了解机翼的动力学效应。
【实验原理】
1．流体动力学的两个基本定律
（1）连续性方程
如图1所示的细管中，不可压缩流体作稳恒
流动。取两个横截面，其面积分别为A和A。设v
121
和v是这两个横截面处流体的流速。如流体的密度
2
ρρ
为，则在dt时间内，流进A的流体质量为A
11
ρ
vdt，流出A的流体质量为Avdt。由于质量守图1
1222
恒，则
ρρ
Avdt=Avdt（1）
1122
这就是流体的连续性方程。
理想流体是指决不可压缩、完全没有黏性的流体。虽然气体的可压缩性很大，但是就流
动的气体而言，很小的压强改变就足以导致气体的流动，不会引起密度的明显变化，所以在
ρ
研究流动的气体问题时，也可以忽略气体的可压缩性，故可认为密度不随时间变化。所以
（1）式可简化为
Av=Av（2）
1122
.
2．伯努利方程
利用功能原理可证明，在封闭的细流管中，流体内任一点恒满足下式
1
2
ρρ
p+gy+v=恒量（3）
2
其中p为绝对压力，y为距重力势能零点的距离。
3．流体的压力测量
流动流体中压力的可采用图2所示的方法进行测量。由图2-（1）和（2）所测得的p
ρ2
为静压力；由图2-（3）所测得的p＇为总压力，即p＇=p+(1/2)v；由图2-（4）所测
ρ2
得的压力一般称为动压力，即Δp=p＇-p=(1/2)v。
由伯努利方程可推得，此时流体的流速为
Δ
p
v=（4）
ρ
ρ
本实验的测量装置放置在风洞中，故为风洞中空气的密度，在标准状态下干燥空气的密度
ρ3
为=1.293kg/m。p为传感头测得的动压力。v为传感头所在处的风速。
（1）(2)(3)(4)
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