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時間:2011-02-10 15:42來源:藍(lán)天飛行翻譯 作者:admin
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流體流動速度的快慢,可用流管中流線的疏密程度來表示。流線密的地方,表示流管細(xì),流體流速快,反之就慢。需要指出的是,連續(xù)性定理只適應(yīng)于低速(流速  "%&,&為音速)的范圍,即認(rèn)為密度不變,不適于亞音速,更不適合于超音速。
四、伯努利定理
在日常生活中,我們會觀察到一些在流體的速度發(fā)生變化時,壓力也跟著變化的 •(’•
 
情況。例如,在兩張紙片中間吹氣,兩張紙不是分開,而是相互靠近;兩條船在水中并行,也會互相靠攏;當(dāng)臺風(fēng)吹過房屋時,往往會把屋頂掀掉,等等。
能量守恒定律是自然界另一個基本定律。它告訴我們,能量不會自行消滅,也不會憑空產(chǎn)生,而只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。伯努利定理便是能量守恒定律在空氣動力學(xué)中的具體應(yīng)用。
伯努利定理的具體推導(dǎo)過程比較復(fù)雜,涉及的物理概念也較多,因此我們在此不作推導(dǎo),只給出伯努利定理的結(jié)論,即
" " %"& " % &’ (" ( (")
式中)  " —
—"截面的靜壓;  —
—截面的靜壓;
" % ———動壓(也稱速壓);
 
’為總壓。
所謂靜壓,即是氣流流動時作用于管壁的壓強。動壓為氣體流動時由流速產(chǎn)生的附加壓強,或者說是單位體積流體所攜帶的動能,它并不作用于管壁上。總壓是速度等于。時的靜壓。
從式可知,在低速定常流動時,流場中的任一點,氣體的靜壓與動壓之和為一常量,且等于其總壓,這就是伯努利定理。也可以粗略地說,低速、定常流動時,流速小的地方,壓強大;而流速大的地方壓強小。
同連續(xù)性定理一樣,伯努利定理的應(yīng)用也是有條件的,它只適應(yīng)于低速,即認(rèn)為密度不變,不適應(yīng)于高速;并且要求流場中的氣體不與外界發(fā)生能量交換。
連續(xù)性定理和伯努利定理是氣體動力學(xué)中兩個最基本的定理,它們說明了流管截面積、氣流速度和壓力這三者之間的關(guān)系。綜合這兩個定理,我們可以得出如下結(jié)論:低速定常流動的氣體,流過的截面積大的地方,速度小,壓強大;而截面積小的地方,流速大,壓強小。這一結(jié)論是解釋機翼上空氣動力產(chǎn)生的根據(jù)。
再次強調(diào)的是,在這里得出的連續(xù)性定理和伯努利定理只適用于低速,即氣流不可壓縮(即密度不變化)的流動情況,不能推廣到高速。
第三節(jié))機翼的外形參數(shù)
當(dāng)飛機在空中飛行時,作用在飛機上的空氣動力主要是由機翼產(chǎn)生;而機翼上的空氣動力的大小和方向,在很大程度上又決定于機翼的翼型形狀、平面形狀和前視形狀。因此,在介紹作用在飛機上的空氣動力之前,首先介紹機翼的外形參數(shù)。
•"*•
 一、翼型的幾何參數(shù)沿著與飛機對稱面平行的平面在機翼上切出的剖面稱為機翼的翼型,又叫翼剖
面。

圖  " "
翼型具有各種不同的形狀,如圖  " "。圖中( )是平板剖面,它的空氣動力特性不好。后來人們在飛行實踐的過程中,發(fā)現(xiàn)把翼剖面做成像鳥翼那樣的彎拱形狀—
—薄的單凸翼剖面(見圖( %)),對升力特性有改進。隨著飛機的發(fā)展,人們認(rèn)識到加大剖面的厚度,也會改善升力特性,因而就有了凹凸形翼剖面(見圖( &)),這種翼剖面的升力特性雖然較好,但阻力特性卻不好,只適用于速度很低的飛機上;另外,因為后部很薄而且彎曲,在構(gòu)造方面不利,因而目前已很少應(yīng)用。至于平凸形翼剖面
(見圖(’)),在構(gòu)造上和加工上比較方便,同時空氣動力特性也不錯,所以目前在某些低速飛機上還有應(yīng)用。不對稱的雙凸形翼剖面(見圖( ())的升力和阻力特性都較好,在構(gòu)造方面也有利,所以廣泛應(yīng)用在活塞發(fā)動機的飛機上。圖( ))中是 *形翼剖面,這種翼剖面的中線呈 *形的,它的特點是尾部稍稍向上翹,使得壓力中心不會前后移動。對稱的雙凸形翼剖面(見圖(+)),通常用于各種飛機的尾翼面上。圖( ,)是所謂“層流翼剖面”,它的特點是壓強分布的最低壓強點(即最大負(fù)壓強)位于翼剖面靠后的部分,可減低阻力。這種翼剖面常用于速度較高的飛機上。菱形(見圖(-))和雙弧形(見圖(.))翼剖面常用在超音速飛機上;它們的特點是前端很尖,相對厚度很小,也就是很薄,超音速飛行時阻力很小,比較有利,然而它在低速時的升力和阻力特性不好,使飛機的起落性能變壞。
確定翼型的主要幾何參數(shù)有弦長、相對厚度、最大厚度位置和相對彎度。()弦長:連接翼型前緣(翼型最前面的點)和后緣(翼型最后面的點)兩點的直線段的長度,稱為弦長,通常用符號 /表示。 •0•
 
()相對厚度:翼型的厚度是垂直于翼弦的翼型上下表面之間的直線段長度。翼型最大厚度 "%與弦長 &之比,稱為翼型的相對厚度 ",并常用百分?jǐn)?shù)表示,即
(%
" ’ ) *++,
& 現(xiàn)代飛機的翼型相對厚度為 -, .*/,。(-)最大厚度位置:翼型最大厚度離開前緣的距離 %,稱為最大厚度位置,通常也用弦長的百分?jǐn)?shù)表示,即
%"
%" ’ )*++,
& 現(xiàn)代飛機的翼型,最大厚度位置約為 -+, . 0+,。
(/)相對彎度:翼型彎度系指翼型中線的彎度,而翼型中線乃是各翼型厚度中點的連線。翼型中線與翼弦之間的垂直距離,稱為翼型的彎度 1,而最大彎度與弦長的比值,稱為相對彎度 1,通常用百分?jǐn)?shù)表示,即
1%
1 ’ ) *++,
&
翼型的相對彎度,說明翼型上、下表面外凸程度的差別。相對彎度越大,翼型上下表面彎曲程度相差也越大;如果 1 ’+,則中線和翼弦重合,翼型將是對稱的。現(xiàn)代飛機翼型的相對彎度約為(+ .),。
(0)安裝角 :翼型弦線和飛機軸線的夾角叫安裝角,一般為 +2 ./2。
二、機翼的幾何特性
機翼的幾何特性包括機翼的平面形狀和前視形狀。所謂機翼的平面形狀,是指從飛機頂上看下來機翼在平面上的投影形狀。按照平面形狀的不同,機翼可分為:矩形機翼、橢圓形機翼、梯形機翼、后(前)掠機翼和三角形機翼等,如圖 * 3 3所示;前 -種形狀主要用于低速飛機,而后 種形狀則主要用于高速飛機。
 
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