【簡(jiǎn)介:】原理
在真實(shí)且可產(chǎn)生升力的機(jī)翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機(jī)翼后緣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣流速度為無窮大的點(diǎn)。
這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機(jī)翼才可能產(chǎn)生升力。在理
原理
在真實(shí)且可產(chǎn)生升力的機(jī)翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機(jī)翼后緣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣流速度為無窮大的點(diǎn)。
這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機(jī)翼才可能產(chǎn)生升力。在理想氣體中或機(jī)翼剛開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒有形成。
通常翼型(機(jī)翼橫截面)都是上方距離比下方長,剛開始在沒有環(huán)流的情況下上下表面氣流流速相同,導(dǎo)致下方氣流到達(dá)后緣點(diǎn)時(shí)上方氣流還沒到后緣,后駐點(diǎn)位于翼型上方某點(diǎn),下方氣流就必定要繞過尖后緣與上方氣流匯合。
由于流體黏性(即康達(dá)效應(yīng)),下方氣流繞過后緣時(shí)會(huì)形成一個(gè)低壓旋渦,導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個(gè)旋渦就會(huì)被來流沖跑,這個(gè)渦就叫做起動(dòng)渦。
根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律,對(duì)于理想不可壓縮流體在有勢(shì)力的作用下翼型周圍也會(huì)存在一個(gè)與起動(dòng)渦強(qiáng)度相等方向相反的渦,叫做環(huán)流,或是繞翼環(huán)量。
環(huán)流是從機(jī)翼上表面前緣流向下表面前緣的,所以環(huán)流加上來流就導(dǎo)致后駐點(diǎn)最終后移到機(jī)翼后緣,從而滿足庫塔條件。
由滿足庫塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機(jī)翼上表面氣流向后加速,由伯努利定理可推導(dǎo)出壓力差并計(jì)算出升力,這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計(jì)算:L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值)這一方程同樣可以計(jì)算馬格努斯效應(yīng)的氣動(dòng)力。
根據(jù)伯努利定理――“流體速度越快,其靜壓值越小(靜壓就是流體流動(dòng)時(shí)垂直于流體運(yùn)動(dòng)方向所產(chǎn)生的壓力)。”因此上表面的空氣施加給機(jī)翼的壓力F1小于下表面的F2。
F1、F2的合力必然向上,這就產(chǎn)生了升力。升力的原理就是因?yàn)槔@翼環(huán)量(附著渦)的存在導(dǎo)致機(jī)翼上下表面流速不同壓力不同。
擴(kuò)展資料:
優(yōu)點(diǎn)
噴氣式客機(jī)的時(shí)速在810千米左右,機(jī)動(dòng)性高。飛機(jī)飛行不受高山、河流、沙漠、海洋的阻隔,而且可根據(jù)客、貨源數(shù)量隨時(shí)增加班次。
據(jù)國際民航組織統(tǒng)計(jì),民航平均每?jī)|客公里的死亡人數(shù)為0.4人,是普通交通方式事故死亡人數(shù)的幾十分之一到幾百分之一,是比火車更為安全的交通運(yùn)輸方式。
缺點(diǎn)
價(jià)格太貴。無論是飛機(jī)本身還是飛行所消耗的油料相對(duì)其他交通運(yùn)輸方式都高昂的極多。
受天氣情況影響。雖然航空技術(shù)已經(jīng)能適應(yīng)絕大多數(shù)氣象條件,但是風(fēng)、雨、雪、霧等氣象條件仍然會(huì)影響飛機(jī)的起降安全。
起降場(chǎng)地也有限制。飛機(jī)必須在飛機(jī)場(chǎng)起降,一個(gè)城市最多不過幾個(gè)飛機(jī)場(chǎng),而且機(jī)場(chǎng)受周圍凈空條件的限制多分布在郊區(qū)。由于從飛機(jī)場(chǎng)到市區(qū)往往需要一次較長的中轉(zhuǎn)過程,由此給高速列車提供了800公里以內(nèi)距離的城際運(yùn)輸市場(chǎng)空間。
因此飛機(jī)只適用于重量輕,時(shí)間緊急,航程又不能太近的運(yùn)輸。
危險(xiǎn):雖然民航客機(jī)每?jī)|客公里的死亡人數(shù)遠(yuǎn)低于其他運(yùn)具,但批評(píng)者認(rèn)為飛機(jī)本身旅程亦遠(yuǎn)比其他運(yùn)具長,所以這個(gè)數(shù)值被拉低。在某些數(shù)據(jù)上飛機(jī)并不是特別安全。
飛機(jī)的事故率雖然比火車低,但是飛機(jī)一旦失事,將會(huì)有極少人生還甚至無人生還。飛機(jī)與地面失去聯(lián)系,就無法安全飛行。
參考資料:百度百科---飛機(jī)
飛機(jī)原理如下:
在真實(shí)且可產(chǎn)生升力的機(jī)翼中,氣流總是在后緣處交匯,否則在機(jī)翼后緣將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣流速度為無窮大的點(diǎn)。這一條件被稱為庫塔條件,只有滿足該條件,機(jī)翼才可能產(chǎn)生升力。在理想氣體中或機(jī)翼剛開始運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,這一條件并不滿足,粘性邊界層沒有形成。通常翼型(機(jī)翼橫截面)都是上方距離比下方長,剛開始在沒有環(huán)流的情況下上下表面氣流流速相同,導(dǎo)致下方氣流到達(dá)后緣點(diǎn)時(shí)上方氣流還沒到后緣,后駐點(diǎn)位于翼型上方某點(diǎn),下方氣流就必定要繞過尖后緣與上方氣流匯合。由于流體黏性(即康達(dá)效應(yīng)),下方氣流繞過后緣時(shí)會(huì)形成一個(gè)低壓旋渦,導(dǎo)致后緣存在很大的逆壓梯度。隨即,這個(gè)旋渦就會(huì)被來流沖跑,這個(gè)渦就叫做起動(dòng)渦。根據(jù)海姆霍茲旋渦守恒定律,對(duì)于理想不可壓縮流體在有勢(shì)力的作用下翼型周圍也會(huì)存在一個(gè)與起動(dòng)渦強(qiáng)度相等方向相反的渦,叫做環(huán)流,或是繞翼環(huán)量。環(huán)流是從機(jī)翼上表面前緣流向下表面前緣的,所以環(huán)流加上來流就導(dǎo)致后駐點(diǎn)最終后移到機(jī)翼后緣,從而滿足庫塔條件。由滿足庫塔條件所產(chǎn)生的繞翼環(huán)量導(dǎo)致了機(jī)翼上表面氣流向后加速,由伯努利定理可推導(dǎo)出壓力差并計(jì)算出升力,這一環(huán)量最終產(chǎn)生的升力大小亦可由庫塔-茹可夫斯基方程計(jì)算:L(升力)=ρVΓ(氣體密度×流速×環(huán)量值)這一方程同樣可以計(jì)算馬格努斯效應(yīng)的氣動(dòng)力。根據(jù)伯努利定理――“流體速度越快,其靜壓值越?。o壓就是流體流動(dòng)時(shí)垂直于流體運(yùn)動(dòng)方向所產(chǎn)生的壓力)?!币虼松媳砻娴目諝馐┘咏o機(jī)翼的壓力F1小于下表面的F2。F1、F2的合力必然向上,這就產(chǎn)生了升力。升力的原理就是因?yàn)槔@翼環(huán)量(附著渦)的存在導(dǎo)致機(jī)翼上下表面流速不同壓力不同。