天然氣化工

[拼音]：feidingchang kongqi donglixue

[英文]：unsteady aerodynamics

研究物體相對於空氣的運動隨時間變化時物體的空氣動力變化規律的學科。20世紀20年代初，從多起飛機墜落事故中人們認識了氣動力、彈性力和慣性力三者的耦合現象──機翼顫振(見氣動彈性力學)，非定常空氣動力學也隨之開始發展。1924年匯出二維振盪平板非定常升力的第一個數學表示式，到了30年代末，二維振盪機翼非定常氣動力的理論已趨於完整，奠定了這一學科的基礎。第二次世界大戰中，飛機的速度接近了音速，同時導彈也問世了；除顫振外，又出現了像飛機抖振、彈道導彈的地面風載、發動機的噴流噪聲等新的氣動彈性現象，使非定常空氣動力學的研究內容得到了擴充。60年代以後，尤其是電子計算機的迅速發展，振盪機翼非定常氣動理論得到了新的突破，即從二維發展到三維，由亞音速進入到跨音速和超音速，由單獨翼面而計及多部件氣動干擾（如機翼與外掛物、機翼與尾翼等）。

非定常空氣動力按其特徵可分為三類：

（1）振盪型：運動特性隨時間呈週期性變化。如飛機的顫振、嗡鳴和動導數，彈道導彈的地面風載等。

（2）瞬變型：運動特性隨時間呈非週期性的突然變化。如飛機進入銳緣陣風、機動飛行和舵面偏轉運動等，尤其是導彈在飛行過程中速度和姿態不斷地改變，對它作飛行動力學分析時，需要在氣動力中計入瞬變效應。

（3）隨機型：運動或流動特性隨時間呈不規則的隨機性變化。如因飛機的失速、抖振、飛行器表面激波振盪引起的壓力脈動、湍流尾跡、噴流噪聲等。這類問題與前兩者不同，需要用統計方法研究。

非定常氣動力問題的分析方法一般分為兩類：頻域分析和時域分析。前者用於計算振盪型運動，例如60年代後隨著計算機發展而建立的各種線化非定常升力面數值解法，包括核函式法及有限基本解法等，隨機型的功率譜方法也屬於這一類;後者適用於計算瞬變型運動，例如特徵函式法和時間歷程法等。頻域與時域分析可以通過傅立葉變換互相轉化。

在非定常粘性流方面，已採用一些經驗方法來分析激波－邊界層的弱干擾，並可預示飛機抖振發生的邊界點和定性地揭示飛機失速的現象。

由於理論方法的侷限性，大量的非定常氣動力問題需要靠試驗來解決。非定常氣動力試驗包括測力、測壓、流場顯示和測響應等。響應測量方法是通過測出系統響應的時間歷程（即隨時間的變化過程），再採用引數識別方法得到所需的氣動力系數。