飛機機翼產生公升力到底和伯努利原理有關嗎?

時間 2021-06-02 15:22:01

1樓:

先要理解公升力是怎麼來的:

如圖所示,在機翼的頂部,A 點的空氣速度的方向為藍箭頭的方向,由於藍箭頭是傾斜的(注意圖中藍箭頭與藍色法線的角度),所以藍箭頭有沿機翼法線方向遠離機翼的趨勢,所以空氣有被沿法線方向「拉伸」的趨勢,所以機翼頂部的空氣壓力降低。因為壓力降低,所以空氣速度的方向發生改變,所以 B 點空氣速度的方向變為紅箭頭的方向,而紅箭頭也是傾斜的,所以又產生低壓,.....,這樣空氣就會不斷產生低壓,也不斷改變速度方向,所以空氣會沿機翼上表面曲線運動。

這種低壓一方面使空氣受到向下的作用力(因為在法線方向的遠端的空氣壓力並未降低,還是乙個大氣壓),同時也使機翼受到向上的作用力(因為機翼底部法線方向也是乙個大氣壓)。這個向上的作用力就是所謂的公升力。

當然機翼底部的過程正好相反,空氣的速度方向是傾斜的,但有沿法線方向逼向機翼的趨勢,所以空氣有沿法線方向被壓縮的趨勢,所以壓力公升高,所以會產生向上的作用力,這也產生了公升力。

所以公升力是機翼頂部與機翼底部共同產生的。

公升力是這樣產生的,那麼公升力能用伯努利定理解釋嗎?我認為不可以,因為如前所述公升力是空氣拉伸和壓縮的結果。而伯努利定理應用條件是流體的不可壓縮。

2樓:飛機仔King

伯努利方程是乙個被極度簡化後的N-S方程。它描述了在黏性耗散極小的流動中流體微團的壓力勢能和動能的轉化關係。實際上,對N-S方程進行無黏、定常假設處理後就能推出伯努利方程。

只要符合伯努利方程基本假設的流動都適用於這個方程給出的關係。湊巧,低速機翼在應用邊界層理論簡化後的流場正好符合伯努利方程的基本假設,所以用伯努利方程(準確的說是位流理論)來分析低速機翼公升力能得到非常準確的結果。

所以,它不是錯的,它只是不全面。雖然它有很多侷限性,但也架不住它簡單好算啊!畢竟,你也不能對著一群初中生講旋度、梯度不是?

3樓:天穹

機翼告訴空氣如何運動,空氣告訴機翼如何受力。空氣流過彎曲表面,減壓,加速,就是伯努利定理描述的,空氣吸著機翼產生公升力。但是換個角度,其實是機翼讓空氣向下拐彎,反作用力產生公升力。

機翼對空氣的向下排的力,和空氣對機翼的向上吸的力,互為反作用力,大小相等方向相反。伯努利定理解釋了機翼上表面的低壓吸附空氣的時候,空氣被加速了的原理,但是這樣並不是最巨集觀的解釋,不易理解。

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