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時間:2011-02-10 15:42來源:藍天飛行翻譯 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,流體流速快,反之就慢。需要指出的是,連續性定理只適應于低速(流速  "%&,&為音速)的范圍,即認為密度不變,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;當臺風吹過房屋時,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,也不會憑空產生,而只能從一種形式轉化為另一種形式。伯努利定理便是能量守恒定律在空氣動力學中的具體應用。
伯努利定理的具體推導過程比較復雜,涉及的物理概念也較多,因此我們在此不作推導,只給出伯努利定理的結論,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。
同連續性定理一樣,伯努利定理的應用也是有條件的,它只適應于低速,即認為密度不變,不適應于高速;并且要求流場中的氣體不與外界發生能量交換。
連續性定理和伯努利定理是氣體動力學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系。綜合這兩個定理,我們可以得出如下結論: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。這一結論是解釋機翼上空氣動力產生的根據。
再次強調的是,在這里得出的連續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)機翼的外形參數
當飛機在空中飛行時,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。
•"*•
 一、翼型的幾何參數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,發現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。隨著飛機的發展,人們認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,在構造方面不利,因而目前已很少應用。至于平凸形翼剖面
(見圖(’)),在構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,在構造方面也有利,所以廣泛應用在活塞發動機的飛機上。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 ",并常用百分數表示,即
(%
" ’ ) *++,
& 現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數表示,即
%"
%" ’ )*++,
& 現代飛機的翼型,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,通常用百分數表示,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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