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【转帖】流体力学相关问题

  • 去年冬天
    2010/11/13
  • 私聊

物理知识

  •                         带着对科学存有怀疑的态度,我对伯努利方程产生了质疑,于是便自己总结了一些理论与其相对比。
    流体在未受到外力作用的情况下是相对静止的,压力为常量。称为静压力。当流体要流动时,必须受到外力的作用。这个外力只能是大于常量压力的压力,称为动压力,或小于常量压力的吸力,称为动吸力。
    流体不论是静止还是流动,静压力保持不变。当静止的流体一面受到大于常压的压力时,流体开始向另一面流动,在不受到任何阻力的情况下,始终向一个方向流动。当前方受到阻力时,流体向四周扩散,扩散的速度受压阻比影响,压力不变,阻力越大扩散越快,阻力越小扩散越慢。阻力不变,压力越大扩散越慢,压力越小扩散越快。流体受到的压力称为总动压力,它的力一部分压缩流体,一部分摩擦损耗,其余的推动流体流动,各部分的力的总和等于总动压力,称为动量守恒。总动压力加上静压力称为流体流动时的总压力。
    当静止的流体受到小于常压的吸力时,流体开始向吸力方向流动。在无任何阻挡的情况下,吸力向前方的各个角度作用,并逐步扩大吸力范围,使无阻挡的各处流体流向吸力。流体流动的速度与流体的运动横截面积和吸力大小相联系。吸力不变,横截面积越大流速越慢,横截面积越小流速越快。横截面积不变,吸力越大流速越快,吸力越小流速越慢。流体受到的吸力称为总动吸力,它的一部分稀薄流体,一部分摩擦损耗,其余的吸动流体流动,各部分的力的总和等于总动吸力,称为动量守恒。静压力减去总动吸力等于流体流动时的总压力。
    管道中的流体在受到压力做定常流动时,流体的动压力,流速,单位时间内的流量,管道的横截面积,流体扩散的速度之间的关系。
    1.
    流体在受到压力做定常流动时,同一管道内的各横截面流量相同。
    2.
    压力一定,流速一定,横截面积越大流量越大,横截面积一定,压力越大流量越大,流速越大。
    3.
    压力一定,流量一定,横截面积越大,流速越慢,横截面积越小流速越快。
    4.
    流体流经最小横截面以前,各处压力基本相同。流经最小横截面以后,压力减小,减小的比例为此最小横截面与下一最小横截面的比。此最小横截面与下一最小横截面之间的各处压力基本相同。
    5.
    压力一定,流速一定,流量越大流体扩散越快,压力一定,流量一定,流速越快扩散越慢。
    流体受到吸力时,各量的关系。
    1.
    流体在受到吸力做定常流动时,各横截面处流量相同。
    2.
    吸力一定,流量一定,横截面积越大流速越小。横截面积越小流速越大。
    3.
    吸力一定,流速一定,横截面积越大,流量越大。
    水流自上而下自然流动时,是一种吸力做功,吸力的做功点是随处而在。当水流的方向受到阻挡时,阻挡面以上的吸力便转变为压力。
    由此看来,流体的流速大小并不能决定压力的大小,更不能起到吸引其它物体的作用。因此,升力的形成并不是流速差引起的,而是另一种力的作用。这种作用是流体流经弧形表面时,做绕弧运动,从而产生了离心力,流体受离心力作用向外运动产生吸力做功,并从而形成了升力。流体做绕弧运动的原因是流体在翼片前端受阻向上压缩,过凸点后向下逐步扩散便顺着弧行面流动。
    空气的离心力究竟有多大呢,用扇子扇一下就知道了。当扇子直线运动时,没有离心力,感觉气流很小,当扇子弧形扇动时,气流受到离心力作用向外流动,会感觉到气流很强。
    我只是业余科学爱好者,由于时间关系,有许多细节没有讲清楚,以后有时间在补充。希望能有科学爱好者能对此进行实际验证。
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  • 莞城.XiShui

    第1楼2010/11/15

    空气的离心力究竟有多大呢,用扇子扇一下就知道了。当扇子直线运动时,没有离心力,感觉气流很小,当扇子弧形扇动时,气流受到离心力作用向外流动,会感觉到气流很强。有意思,能计算出来吗?

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  • 职业游民

    第2楼2010/11/15

    呵呵,总结得很不错,

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  • 戈壁明珠

    第3楼2010/11/21

    应助达人

    现代航空器械都是依据于流体力学来设计的,获取升力的同时减少阻力。

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