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如何自学空气动力学?

作者:扑克之星6up下载 发布时间:2020-07-23 18:28 点击数:

  现在在国外...国内在江苏省上到高二出去的,物理学的还算挺好(我知道没啥卵用大神勿喷..)微积分的话学了一些,基本的公式都会用,因为以后可能报航空航天(可能更偏向航天)专业所以想利用空闲时间自学下空气动力学(因为自由时间实在太多不想全都用来打屁股),有没有大神能给个guide line或者推荐一些书籍看看,英文的也可以,谢谢!⸜(* ॑꒳ ॑* )⸝

  我本科在西工大学习飞行器动力,空气动力学是必不可少的课程。现在在美国CWRU继续读航空航天工程。

  空气动力学基础 Fundamental of Aerodynamics

  这个年代,出一本书不难。但是,一本书能够坚持不断地改进和更新,在一个行业中有口皆碑,就不仅仅是情怀两个字可以概括的了~

  Currie,I.G.: Fundamental Mechanics of Fluids, McGraw-Hill

  这一年一直在看,很不错,有深度也有条理,过程省略较多,需要自己再行推导。

  White, F.M.: Viscous Fluid Flow, McGraw-Hill

  Rutherford Aris, Vectors, Tensors, and the Basic Equations of Fluid Mechanics

  如果涉及到CFD,可以看这个问题空气动力学/流体力学的big picture和自学指南?

  如果想写点CFD code,基本原理方面的也可以看看本渣的专栏:流场求解器初探

  空气动力学这门课在西工大是大二下和大三才学的,在此之前已经有了高数理论力学和材料力学的基础。

  如果你想直接达到高校学生学完之后的水准的话可以先把工科的基本的课程先自学完,再来看空气动力学。

  如果只是想了解一下不求甚解,或者觉得自己有能力凭着一本书提到的公式然后对着其他教材把相关知识都学会的话,那直接看也无所谓。

  至于书,自然是越新越好。国内高校这门课程属于小众,一般航空航天院校的相关学院开这门课,教材可能十年也换不了一次。反正西工大的空动用的是英文的教材,对就是安德森那本_(:з」∠)_所以还是像@Chesy推荐的那本。而且推荐双语标注版,毕竟国内教材不过百,旧书店还能更便宜,而英文版……毕竟在国外,知识就是财富首先就体现在知识的载体上。

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  我错了,国内双语标注版大约是100出头,二手东那坑壁满150-50的时候160,深水宝更贵。

  首先,要有足够好的数学基础,微积分,高等代数,有需要还要用到概率论的知识。几乎所有的空气动力学基础知识建立在数学模型之上。如果真的想好好学的话,以下是个人建议:

  对于数学,《微积分》是必不可少的,说实线接下来的学习会乏力;《线性代数》高维度,对方程计算。几乎所有的高阶数学都用以矩阵方式的代数方程表示,有余力就把《高等代数》学一下,大有裨益;《概率统计》倒是用的不是那么多,不过学好也是必要的。以上三门本科基础课程必须非常扎实。《偏微分方程》刚开始学的时候我也是一头雾水为什么要学这么生涩难懂的内容,后来当把动力学物理过程和数学方程连在一起的时候就发现把偏微分方程学的再好都不为过,只会恨自己学的不够多,特别是高阶多元偏微分方程在解各种流体力学方程的时候会用到。这本书我推荐丘成桐主编的,相当好。再接下来是《变分法基础》,虽然仅仅是基础,但是它的内容相当的丰富,甚至很令人振奋。这时候开始你接触到的各种方程就被冠以各大数学家的名字了,所以自然就不简单。加上书中的理论紧贴物理过程,学起来又虐又爱。如果还有余力《泛函分析》是你不二之选。大神进阶之路《群论》。

  对于物理,个人觉得学到大学物理即可。工科类专业已经将所有领域内会学到的物理内容已经单独独立出来学习,比如,力学,热力学,声学等。

  对于工科类课程,按学习顺序排,这些都可以排在数学和物理之后,因为有了足够物理和数学基础接下来的都只是解方程和理解物理过程。然后再按学习先后顺序排:

  最后,分析一下空气动力学这门课。国内的教材我看过北航和清华的两个版本,大多数都第一代空气动力学教授从国外带回去的知识,构架也很不错。以北航的为例,基本上是德国的版本。空气动力学的研究以1马赫数为分水岭,研究的主体方向也不同,而空气动力学是很强调实验与理论结合的一门课。比如,气动声学及气动弹性力学,研究叶片在高速流场中的不同状态:振动的状态及产生的高频噪声的传播。额,然后你会发现做一次空气动力学实验是相当烧钱的,如果用计算机模拟,你则需要良好的硬件环境和熟练的编程,以及对三维制图软件(流体力学常用软件:如,Ansys)的运用。

  如果题主真心想自学,我建议学习过程参考国内知名高校对于流体力学专业的课程设置。 几乎大型视频网站上都能找到你需要的学习视频。

  我也是学完高数上,自己看看高数下,然后开始看空气动力学的,当时用的是《我所理解的流体力学》这本书比较深入浅出,适合初学者,然后就可以看吴子牛的书了

  fundamentals of aerodynamic,John D Anderson

  本人西工大学生一枚,正在用这本FUNDAMENTALS OF AERODYNAMICS.这本书乍一看挺厚的,但事实上由于英语的信息密度比汉语要小很多,看起来会很快。前三章是流体力学的基础部分,简单易懂。考虑到楼主要从事航天方向,那一定要好好看第三第四部分,上面讲可压缩和粘性流动。顺便推荐一本书,也是小约翰写的,叫HYPERSONIC AND HIGH-TEMPERATURE GAS DYNAMICS. 有汉语版,是杨永和李栋翻译的。这本书对你以后研究高超声速很有帮助。

  当推安德森的《空气动力学基础》,我是在大学毕业后自学的。当时是网上下的第二版,打印后利用空余时间研习,顺便重温了英语和高数。虽然可能这辈子都用不上空气动力学的知识,但还是在某宝上买了一本第五版影印版作为收藏,毕竟原版太贵了,打算后面再翻一遍……

  首先得有基础比如高数,线代,理论力学 最好还学了流体力学和热力学。之后可以看看空气动力学的书个人推荐两本不错的一个是Fundamentals of Aerodynamics讲的很详细。国内教材的话个人觉得西工大的《空气及气体动力学引论》不错

  流体力学需要高数基础。。。上高中的话不如多看看数学靠谱,这东西倒是学也没什么问题,虽然我只学过流体力学。。。


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