空氣動力學

空氣動力學 （ Aerodynamics ） ， 是流體力學與氣體動力學的一個分支 ， 主要研究物體在空氣中運動時所產生的各種力 。 空氣動力學與氣體動力學常常混用 ， 但後者研究的氣體不侷限於空氣 。 空氣動力學爲流體力學在工程上的應用力學 ， 特別討論在馬赫數大於 0.3 的流場情形 。 空氣動力學因爲討論的狀況接近真實流體 ， 考慮了真實流體的黏滯性 、 可壓縮性 、 三維運動等特點 ， 所以得到的計算方程式比較複雜 ， 通常爲非線性的偏微分方程式形式 。 這種方程在絕大多數的情況下都難以求得解析解的 ， 加之早期計算技術還比較落後 ， 所以當時大多是以實驗的方式來求得所需的數據 。 隨着計算機技術的迅速發展 ， 使用計算機進行大量數值運算來求解空氣動力學方程式成爲可能 。 利用數值法以及計算流體力學方法 ， 可以求出非線性偏微分方程的數值解 ， 得到所需要的各種數據 ， 從而省去了大量的實驗成本 。 由於數學模型的不斷完善以及計算機計算能力的不斷提高 ， 現在已經可以採用電腦模擬流場的方式來取代部分空氣動力學實驗 。