環(huán)境空氣動力學(xué)

可分為理論分析(包括數(shù)值計算)、現(xiàn)場觀測和實驗室模擬三種?，F(xiàn)場觀測是最基本的方法，既能為實驗室模擬和理論研究提供線索，又可檢驗它們的結(jié)果，從現(xiàn)場觀測歸納出來的許多經(jīng)驗和半經(jīng)驗?zāi)Ｊ揭言诮鉀Q實際問題中發(fā)揮重大的作用。但這種方法耗費較多的人力、物力和時間，特別是由于現(xiàn)場條件無法進(jìn)行控制和改變，難以用來從事機(jī)理的研究和解決復(fù)雜問題。所以，在環(huán)境空氣動力學(xué)的研究和應(yīng)用中，實驗室模擬，特別是環(huán)境風(fēng)洞模擬實驗的方法很受重視。至于理論分析方面，還沒有令人滿意的模型。

由于社會的迫切需要，環(huán)境空氣動力學(xué)進(jìn)一步發(fā)展的總趨勢是把近代數(shù)學(xué)、力學(xué)、微氣象學(xué)和大氣化學(xué)等多種傳統(tǒng)學(xué)科，把機(jī)理研究和實際應(yīng)用以及把理論分析、現(xiàn)場觀測和實驗室模擬三種手段都密切結(jié)合起來進(jìn)行研究。具體表現(xiàn)在：建立能同時體現(xiàn)確定性和隨機(jī)性的理論模型；增進(jìn)實驗?zāi)M能力和探討相似律；改善現(xiàn)場測試儀器和提高數(shù)據(jù)處理水平以及進(jìn)一步開拓研究內(nèi)容。特別是在研究內(nèi)容的開拓方面，將側(cè)重研究風(fēng)載荷、風(fēng)資源和風(fēng)災(zāi)害等問題。研究風(fēng)載荷問題的目的是確定高聳建筑物和構(gòu)筑物所受到的風(fēng)壓，包括風(fēng)壓平均值的分布情況并探索風(fēng)壓脈動值的變化規(guī)律。研究風(fēng)資源問題是從開發(fā)利用新能源的角度，從少量觀測點所獲得的數(shù)據(jù)中獲得足夠的信息以確定大范圍的風(fēng)場特性。研究風(fēng)災(zāi)害問題是為了了解給人類帶來嚴(yán)重災(zāi)難的局地風(fēng)的生消規(guī)律，作好預(yù)測預(yù)報，防止風(fēng)災(zāi)造成的損失。

環(huán)境空氣動力學(xué)研究自然界中大尺度氣體運動的規(guī)律

自然界中的空氣，由于受到地球旋轉(zhuǎn)作用、地心引力作用和太陽輻射作用等，進(jìn)行著十分復(fù)雜的運動。環(huán)境空氣動力學(xué)就是運用流體力學(xué)的基本理論和研究方法，研究自然界中大尺度氣體運動的規(guī)律，以及運動著的氣體相互之間以及與周圍物體之間的受力、受壓、受熱、相變和擴(kuò)散機(jī)理、變形特性的一門新學(xué)科。

環(huán)境空氣動力學(xué)這一概念是英國的理論力學(xué)教授斯科勒在1957年提出來的。隨著工業(yè)、航空和航天技術(shù)以及計算技術(shù)的迅速發(fā)展，一方面對環(huán)境空氣動力學(xué)提出了許多新的研究課題；另一方面為環(huán)境空氣動力學(xué)的研究提供了有力的觀測手段。1977年斯科勒出版了專著《環(huán)境空氣動力學(xué)》，標(biāo)志著環(huán)境空氣動力學(xué)的研究有了新的進(jìn)展。

大致可歸納為兩大類：

環(huán)境空氣動力學(xué)風(fēng)環(huán)境問題

風(fēng)是大氣在水平氣壓梯度力、地球自轉(zhuǎn)科里奧利力(見相對運動)和地面摩擦力的共同作用下發(fā)生的流動。這些作用和太陽的輻射作用一樣，都具有隨高度而變化的特點，因此，風(fēng)是一種在大小、方向和溫度等方面都隨高度變化的特殊的湍流剪切運動。在地形地物（如山丘、森林、湖泊、建筑物等）的影響下，近地面大氣的流動情況更為復(fù)雜。從空氣動力學(xué)的角度看可歸結(jié)為特種剪切湍流繞非流線體的流動問題和在不同地表面條件下的壁面湍流流動問題。在環(huán)境空氣動力學(xué)中，它們統(tǒng)稱為風(fēng)環(huán)境問題。雪、沙遷移堆積的疏導(dǎo)；防風(fēng)林的布置；城市建筑的規(guī)劃；運動場、飛機(jī)場的建設(shè)等都涉及風(fēng)環(huán)境問題。

環(huán)境空氣動力學(xué)風(fēng)擴(kuò)散問題

固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)粒子在大氣中的擴(kuò)散規(guī)律是環(huán)境保護(hù)工作十分關(guān)心的一個重要問題。它與評價大氣環(huán)境質(zhì)量，預(yù)報大氣污染情況，決定廠房、煙囪等污染源的合理位置，以便充分發(fā)揮大氣的自然凈化能力，減少空氣污染的問題有十分密切的聯(lián)系。此外，它還關(guān)系到植物種子（如花粉）在大氣中的傳播和農(nóng)作物的生長。各類粒子在大氣中的擴(kuò)散規(guī)律除了受到粒子本身的物理化學(xué)性質(zhì)影響外，主要還取決于風(fēng)的溫度、速度（大小和方向）分布及其脈動情況的組合。在環(huán)境空氣動力學(xué)中是以擴(kuò)散能力為標(biāo)準(zhǔn)對這些組合進(jìn)行分類的。通常用環(huán)境大氣的穩(wěn)定性表示，并用理查孫數(shù)Ri作判據(jù)。在環(huán)境空氣動力學(xué)中，理查孫數(shù)是單位時間內(nèi)大氣的熱浮力與湍流應(yīng)力對單位質(zhì)量粒子所作功之比，表達(dá)式為:

式中Γ為大氣干絕熱遞減率；g為重力加速度；z為高度；T為氣溫；

環(huán)境地學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、環(huán)境土壤學(xué)、環(huán)境海洋學(xué)、污染氣象學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)、環(huán)境化學(xué)、環(huán)境分析化學(xué)、環(huán)境污染化學(xué)、環(huán)境生物學(xué)、環(huán)境醫(yī)學(xué)、環(huán)境毒理學(xué)、環(huán)境流行病學(xué)、環(huán)境物理學(xué)、環(huán)境光學(xué)、環(huán)境聲學(xué)、環(huán)境熱學(xué)、環(huán)境電磁學(xué)、環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)、環(huán)境工程學(xué)。

本書涉及空氣動力學(xué)的經(jīng)典內(nèi)容和一些非經(jīng)典內(nèi)容。經(jīng)典內(nèi)容包括升力產(chǎn)生的無粘與粘性機(jī)制，低速翼型與機(jī)翼空氣動力學(xué)，一般亞、跨、超音速空氣動力學(xué)和粘性流動的一些內(nèi)容。非經(jīng)典內(nèi)容包括非定?？諝鈩恿W(xué)，高超音速流動及相關(guān)技術(shù)和大氣環(huán)境與大氣飛行器。除飛行器本身的空氣動力學(xué)外，還較多地介紹了一些其他飛行物包括昆蟲所涉及的空氣動力學(xué)現(xiàn)象等。

本書分為上、下兩冊，涉及空氣動力學(xué)的經(jīng)典內(nèi)容和一些非經(jīng)典內(nèi)容。經(jīng)典內(nèi)容包括升力產(chǎn)生的無粘與粘性機(jī)制，低速翼型與機(jī)翼空氣動力學(xué)，一般亞、跨、超音速空氣動力學(xué)和粘性流動的一些內(nèi)容。非經(jīng)典內(nèi)容包括非定?？諝鈩恿W(xué)，高超音速流動及相關(guān)技術(shù)和大氣環(huán)境與大氣飛行器。除飛行器本身的空氣動力學(xué)外，還較多地介紹了一些其他飛行物包括昆蟲所涉及的空氣動力學(xué)現(xiàn)象。本書兼顧了空氣動力學(xué)的規(guī)范內(nèi)容和趣味性內(nèi)容。

本書配套出版了教學(xué)用電子教案和習(xí)題分析與解答。

本書可作為流體力學(xué)專業(yè)背景的本科生和研究生學(xué)習(xí)空氣動力學(xué)的教材，也可供從事相關(guān)工作的各類專業(yè)人員學(xué)習(xí)參考。

《空氣動力學(xué)試驗》空氣動力學(xué)研究的是氣體流動問題.由于在實踐中的廣泛應(yīng)用,這方面的理論研究已較完善.本實驗通過"空氣動力儀"對空氣流的多個項目進(jìn)行測試,使同學(xué)們能夠全面,深入地學(xué)習(xí),理解"空氣動力學(xué)"中的主要內(nèi)容。2100433B

陳浮、權(quán)曉波、宋彥萍編著的《空氣動力學(xué)基礎(chǔ) (工業(yè)和信息化部十二五規(guī)劃教材)》較為全面闡述了空氣動力學(xué)的基本概念、規(guī)律和計算方法，尤其是將矢量分析、場論等方法引入到空氣動力學(xué)基本方程的推導(dǎo)中，以實現(xiàn)數(shù)學(xué)描述、物理內(nèi)涵與力學(xué)原理三者之間較為嚴(yán)格的統(tǒng)一。全書始終貫穿了基礎(chǔ)、嚴(yán)謹(jǐn)、實用的方針，力圖做到深入淺出。

本書可作為高等工科院校有關(guān)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)教材，尤其適合于飛行器設(shè)計、航空宇航動力、發(fā)射工程、航天運輸?shù)葘I(yè)，也可供相關(guān)專業(yè)的科技人員參考。