随着能源和环境问题的日益严峻，世界各国竞相大力发展可再生能源，以达到改善能源结构，减轻环境污染，实现可持续发展和提高人民生活质量的目的。其中风能是非常重要并储量巨大的能源，是安全、清洁、稳定的能源。目前风力发电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，而且发展速度快，已成为国内外能源工业关注的一个热点。

    本课程《空气动力学》  内容主要包含两大部分：流体力学和风力机基础知识，其中流体力学部分包括：流体力学基本概念、流体动力学基础、相似原理和量纲分析、黏性流体的一维流动、理想三元流场理论、黏性空气的三元流动；风力机基础包括：风动力学及叶素理论、风力机参数及性能曲线、风力机及风场的相互影响。本课程具有理论性较强，概念抽象、应用性广等特点。

   本课程的任务是系统介绍流体的基本性质、基本概念、流体力学的基础理论和常用分析方法，以及风力机的基础知识等。教学内容涉及流体动力学、旋涡理论、势流理论、相似理论、边界层理论、气体动力学和风力机叶素理论、风力机参数及性能曲线、风力机及风场的相互影响等。重在培养学生分析问题解决问题的能力和工程实践技能，为学习后续课程打下坚实的基础。

   课程所用教材为《风力机空气动力学》，吴双群，赵丹萍 主编，北京大学出版社。

单元作业 列入考核成绩, 占20%；

期末考试成绩：占80%

高等数学，大学物理，理论力学

第1章 流体的主要物理特性

1.1 流体力学中的几个基本概念

1.2 流体的压缩性与膨胀性

1.3 流体的粘性

1.4 牛顿内摩擦定律

第1章 流体的主要物理特性 计算题

第1章 流体的主要物理特性 单元测试

第2章 流体静力学

2.1 静止流体的平衡方程

2.2 重力场中静止流体内部的压强

2.3 等加速直线运动中的相对静止液体

2.4 等角速度旋转运动中的相对静止液体

2.5 静止流体对平板的作用力

2.6 静止流体对曲面的作用力

2.7 曲面压力体的求解及应用

2.8 流体静压强的测量方法

第2章 流体静力学 单元测试

第2章 流体静力学 计算题

第3章 流体流动的基本方程

3.1 描述流体运动的两种方法

3.2 质点导数的定义与公式

3.3 流体运动的基本概念（一）

3.4 流体运动的基本概念（二）

3.5 积分形式的连续方程

3.6 微分形式的连续方程

3.7 动量方程

3.8 伯努利方程

3.9 伯努利方程在工程中的应用

3.10 动量矩方程

3.11 积分形式的能量方程

3.12 总流伯努利方程

第3章 流体流动的基本方程 单元测试

第3章 流体流动的基本方程 计算题

第4章 旋涡理论和势流理论

4.1 流体微团的运动分析

4.2 平均旋转角速度

4.3 理想流体的运动微分方程

4.4 欧拉积分和伯努利积分

4.5 旋涡的基本概念

4.6 二元旋涡的速度和压强分布

4.7 速度势和流函数

4.8 速度势与流函数的求解方法

4.9 几种简单的平面势流及其叠加

4.10 直均流绕圆柱体无环流流动

第4章 旋涡理论和势流理论 单元测试

第4章 旋涡理论和势流理论 计算题

第5章 相似理论和量纲分析法

5.1 相似的概念

5.2 动力相似准则

5.3 量纲分析法

5.4 π定理

第5章 相似理论和量纲分析法 单元测试

第5章 相似理论和量纲分析法 计算题

第6章 粘性流体管内流动

6.1 粘性流体中的应力分析

6.2 不可压缩粘性流体的运动微分方程

6.3 管内流动的流态与损失

6.4 流体在圆管中的层流流动

6.5 流体在圆管中的湍流流动

6.6 沿程损失系数的实验研究

6.7 局部损失系数

6.8 管道的水力计算

第6章 粘性流体管内流动 单元测试

第6章 粘性流体管内流动 计算题

第七章 粘性流体绕物体的流动

7.1 边界层的基本特征

7.2 边界层的基本方程

7.3 边界层动量积分方程

7.4 平板层流边界层的计算

7.5 平板湍流边界层和平板混合边界层的计算

7.6 边界层分离

7.7 物体在流体中运动的阻力

第七章 粘性流体绕物体的流动 单元测试

第七章 粘性流体绕物体的流动 计算题

第8章 气体动力学

8.1 微弱扰动的传播速度

8.2 微弱扰动在空间流场中的传播

8.3 气流的参考状态

8.4 正激波

8.5 收缩喷管中的流动

8.6 缩放喷管中的流动

第8章 气体动力学 单元测试

第8章 气体动力学 计算题

使用教材：

吴双群，赵丹萍，风力机空气动力学. 北京大学出版社, 2011年

主要参考书：            

肖劲松 译，风力机空气动力学，中国电力出版社，2009年

刘宏升，孙文策，工程流体力学(第五版). 大连理工大学出版社, 2015年