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标题: 用连续性原理解释机翼升力 [打印本页]
作者: fcm    时间: 2012-3-8 12:02
标题: 用连续性原理解释机翼升力
机翼产生升力用连续性解释的理论如下：“相对气流流过机翼时，分成上下两股，分别沿机翼上、下表面流过，而在机翼的后缘重新汇合向后流去。因机翼表面突起的影响，上表面流线密集，流管细，其气流流速快、压力小；而下表面流线较稀疏，流管粗， 其气流流速慢，压力较大。（伯努利）因此，产生了上下压力差。这个压力差就是空气动力(R)， 它垂直流速方向的分力就是升力(Y)。升力维持飞机在空中飞行。”
连续性原理：“这是描述流体流速与截面关系的定理。当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管子，由于管中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任意切面的流体质量和从另一切面流出的流体质量应该相等。s1v1＝s2v2＝常数 （s—管子截面积；v—流速）。”这个原理理解比较简单。而对于伯努利下面有必要给出一个用中学知识也能理解的说明。如图一所示：粗管处盘状的空气团流到细管处时成了柱状，由于连续性，柱状空气团的速度肯定比盘状空气团的大。奇怪的事情发生了：此空气团的动能增加了！增加的动能为 1/2*m*v2²-1/2*m*v1²（m=ρs1v1= s2v2）。增加的动能哪儿来的呢？或说谁对此空气团做功了？不可能是静止的管子。剩下的嫌犯只能是空气团外其他的空气了。根据功能关系:F*S=1/2*m*v2²-1/2*m*v1²。现在就得找出合外力F与S这两个作案工具了。既然有合外力粗管细管处的压强就不可能一样了：p1必然要＞p2。压差有了合外力F还要有个作用面积才能产生。s1还是s2这不是个问题。S还没确定呢。因为s1v1＝s2v2，所以面积用s1，S就用v1; 面积用s2，S就用v2。现在列出等式F*S=1/2*m*v2²-1/2*m*v1²=（p1-p2）s2* v2 代入m=ρs1v1= s2v2可得：p1 +1/2ρv1²= p2 +1/2ρv2² 同理还可以有s3，s4等不同管径处。所以得出伯努利方程为：p+1/2ρv²=C（C为与具体情况相关的常数）。当然此处的解释有点粗线条，至于伯努利原理的微观解释，或说管子里过度处具体发生了什么，以后择日再谈。再说点题外话，如果图一中空气从细管处喷出去了（外面是大气）会发生什么情况？空气会呈柱状跑到远方吗？不可能的！它周围的空气不会无动于衷，会对它施加摩擦力，它也会带动周围的空气流动（参考射流理论或百度一下射流泵），较远处的空气也会补进来，气体流速当然会降低的但量大了。此时情况就有点混乱了，连续性破坏了，伯努利原理不好使了。所以如果细管外的两张纸片靠拢了，千万别说是伯努利原理！
　 好了现在来用连续性解释一下机翼升力的产生。
图二上为平凸翼型，对于它产生升力解释为：一股气流被分为2股后由于机翼上部凸起挤压空气流道变小。类似于细管处，由于连续性及伯努利原理，压强变小，产生升力，而底部气流几乎不受挤压。所以此类机翼主要靠吸力产生升力。
图二中为凹凸翼型，它产生的升力一般比上面那位大。可以这样解释：它下面凹进去了，流道大了类似于管子粗处所以总升力大了。到现在一切很顺利。
请看图二下的对称翼型有攻角时的状况。凸起明显是向下了，被挤压的应该是下面的气流。而上部流道却大了。此时升力按照连续性理论变成了降力！！！明显与事实不符了。
作者: 81954926    时间: 2012-3-8 14:28
我一直都在想平凸翼型是怎么产生升力的！本人水平有限，看了楼主的解释晕乎乎的！
我想最简单的解释应该是 两张纸距离4-5CM向中间吹气（） 的例子！
空气流速快的压强小，流速慢的地方压强大。气流由压强大的地方向压强小的方向运动。

http://bbs.zxxk.com/dispbbs.asp? ... mp;page=&star=2
作者: R/Cboy    时间: 2012-3-8 15:12
原帖由 81954926 于 2012-3-8 14:28 发表
我一直都在想平凸翼型是怎么产生升力的！本人水平有限，看了楼主的解释晕乎乎的！
我想最简单的解释应该是 两张纸距离4-5CM向中间吹气（） 的例子！
空气流速快的压强小 ...
这个实验我上小学时语文老师给我们做过:em26:
作者: fcm    时间: 2012-3-8 15:29
标题: 回复 沙发 81954926 的帖子
http://bbs.mx3g.com/thread-187978-1-1.html
作者: super闪耀    时间: 2012-3-8 17:48
谁给我解释KT板机是什么原理呢？？？
作者: super闪耀    时间: 2012-3-8 17:50
标题: 回复 地板 super闪耀 的帖子
我一直理解的都是电扇风扇原理
作者: skypup    时间: 2012-3-9 16:24
原帖由 super闪耀 于 2012-3-8 17:48 发表
谁给我解释KT板机是什么原理呢？？？


对称翼型, 当有一定迎角时, 是有升力的.
作者: PlaneFan    时间: 2012-3-10 17:50
原帖由 super闪耀 于 2012-3-8 17:48 发表
谁给我解释KT板机是什么原理呢？？？

直升机也是一样的原理



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