无人机技术原理
第一章大气飞行环境和空气流动的基本规律
大气飞行环境及性质大气的组成与分层
大气飞行环境及性质大气的基本性质连续介质流体无粘性的理想流体不可压缩流体理论研究的需要
空气流动的基本规律相关概念流场流场就是某一时刻流体运动的空间分布。风洞流场的PIV显示
空气流动的基本规律相关概念流线任一时刻流体的速度在空间上是连续分布的，如果t时刻空间一条曲线在该曲线上任何一点的切线和该点处流体质点的速度方向相同，则称这条曲线为时刻t的流线。流线的定义1)对于非定常流，流线的形状随时间改变；对于定常流，流线的形状和位置不随时间而变化。2)对于定常流，流线和迹线重合。3)一般情况下，流线不能相交，不能折转，只能是一条光滑曲线。流线具有以下性质：
空气流动的基本规律相关概念无旋流与有旋流无旋流又叫位势流、有势流，是均匀流场在流经物体的边界层外无旋流的简化描述，即流场中各点的速度（大小与方向）只与该点的位置有关，并且流线按照各自的路径走，流线之间没有相互穿插的。有旋流亦称涡流，是流体质点（微团）在运动中不仅发生平动（或形变），而且绕着自身的瞬时轴线有旋转运动，即有旋流中如有流体微团的旋转角速度则不全为零。无旋流动是一种理想的运动状态，在实际流体中，由于粘滞性的作用，一般为有旋流。
空气流动的基本规律相关概念粘性流体与理想流体自然界中存在的流体都具有粘性，统称为粘性流体或实际流体。对于完全没有粘性的流体称为理想流体。这种流体仅是一种假想，实际并不存在。
空气流动的基本规律空气相对运动原理空气相对运动原理可以表述为：空气不动、飞机飞行时作用在飞机上的空气动力和飞机不动、空气吹过时作用在飞机上的空气动力是等效的。风洞实验：根据相对运动的等效原理，将飞机的模型安放在风洞中，当风洞中高压气流的风速和飞机将来的飞行速度相同时，模型的受力情况就和飞机相同。
空气流动的基本规律连续性定理低速流体连续性定理表述为：低速流体以稳定的流速在管道内流动时，管道剖面小的地方流速大，而管道剖面大的地方流速小。
空气流动的基本规律伯努利定理由不可压、理想流体沿流管作定常流动时，流动速度增加，流体的静压将减小；反之，流动速度减小，流体的静压将增加，但是流体的静压和动压之和（称为总压）始终保持不变。
空气流动的基本规律流体可压缩性与马赫数1.流体可压缩性流体的可压缩性是流体在一定压力差或温度差的条件下，其体积或密度可以改变的性质，用压缩系数k表示，其定义为：其物理意义是：单位体积流体的体积对压力P的变化率，等式右边的负号表示压力增大时体积减小。
空气流动的基本规律流体可压缩性与马赫数2.马赫数马赫数定义为流场中某点的速度v同该点的当地声速a之比，即其中表示飞机相对于空气的飞行速度，表示该处的音速。马赫数通常用Ma符号来表示，它是以奥地利科学家E.Mach的姓氏命名的。飞行速度越大，飞机施加给空气的压力也越大，空气被压缩得就越厉害；音速越大，表示空气的密度越大，空气就越难压缩。
空气流动的基本规律空速管的测速原理空速管是一个表面十分光滑的双层圆管，管的头部正中有一圆孔，称全压口，后面连接全压室。使用时，全压口对准气流方向，流入全压口的气流完全被阻滞，流速降为零，因此全压室的气体压力等于气流总压。在离头部相当远的截面上，围绕圆管开通若干个小孔，小孔轴线与圆管轴线垂直，这些小孔称为静压孔，静压孔后面连接静压室。理论上要求静压孔周围气流应不受扰动、不存在紊流，这样静压孔内气体的压力即等于自由气流的静压。