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楼主: pfg1group

航空飞机教学篇

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发表于 15-5-2006 10:20 PM | 显示全部楼层
原帖由 bigbabe 于 15-5-2006 10:10 PM 发表


其实虽然中学PHYSIC有读过,
可是我还是不明白为什么飞机能飞...


飞机是比空气重的飞行器,因此需要消耗自身动力来获得升力。而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用。  

在下面这幅图里,有一个机翼的剖面示意图。机翼的上表面是弯曲的,下表面是平坦的,因此在机翼与空气相对运动时,流过上表面的空气在同一时间(T)内走过的路程(S1)比流过下表面的空气的路程(S2)远,所以在上表面的空气的相对速度比下表面的空气快(V1=S1/T >V2=S2/T1)。根据帕奴利定理——“流体对周围的物质产生的压力与流体的相对速度成反比。”,因此上表面的空气施加给机翼的压力 F1 小于下表面的 F2 。F1、F2 的合力必然向上,这就产生了升力。




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发表于 15-5-2006 11:04 PM | 显示全部楼层
原帖由 bigbabe 于 15-5-2006 10:10 PM 发表

哦哦
谢谢哦!!
这里很多高手勒!!
学到不少东西..
那半路加油的话是当地机场有油的吗?
如果没飞那路线我们要去的话是不是要转机呢?
18小时...
哇...

其实虽然中学PHYSIC有读过,
可是我还是不明白为什 ...



哈,小小不充。
这个原理,Bernoulli's principle。
飞机飞行时靠机翼提供升力。不过起飞时就不止了。
以前在科学论坛看过的贴,blackbird兄开的。
http://chinese.cari.com.my/myfor ... &extra=page%3D1

[ 本帖最后由 Raptor2468 于 15-5-2006 11:06 PM 编辑 ]
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发表于 15-5-2006 11:08 PM | 显示全部楼层
原帖由 Cod_XIII 于 15-5-2006 22:20 发表


飞机是比空气重的飞行器,因此需要消耗自身动力来获得升力。而升力的来源是飞行中空气对机翼的作用。  

在下面这幅图里,有一个机翼的剖面示意图。机翼的上表面是弯曲的,下表面是平坦的,因此在机翼与空气 ...

哦哦
原来如此
可是我不明白
为什么上面的空气会快过下面?
下面平的不是快点吗?
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发表于 15-5-2006 11:11 PM | 显示全部楼层
原帖由 Raptor2468 于 15-5-2006 23:04 发表



哈,小小不充。
这个原理,Bernoulli's principle。
飞机飞行时靠机翼提供升力。不过起飞时就不止了。
以前在科学论坛看过的贴,blackbird兄开的。
[url]http://chinese.cari.com.my/myforum/viewthrea ...

你说的BERNOULLI我有印象
中学读过
不过内容完全没印象
我的PHYSIC真的很烂
全班都不及格那种
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发表于 15-5-2006 11:38 PM | 显示全部楼层
原帖由 bigbabe 于 15-5-2006 11:11 PM 发表

你说的BERNOULLI我有印象
中学读过
不过内容完全没印象
我的PHYSIC真的很烂
全班都不及格那种


笨努力principle,我最喜欢的principle之一
至于为什么上面的空气会比较快呢
因为上面的空气一定约好了要和下面的空气在机翼的尾端(Trailing Edge)相见
但是上面的空气要经历的距离比下面空气要经历的距离远
于是上面空气就跑快点才能够cover到下面空气跑的距离,以免失约
不知道你有听明白吗?
我看还是又其他高手以正常点的方式来解释吧
小妹的表达能力有限

这楼好像开始离题了...
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发表于 15-5-2006 11:39 PM | 显示全部楼层
原帖由 DeathWing 于 15-5-2006 10:20 PM 发表

其实现在的飞机大都使用涡轮风扇喷气发动机 (Turbofan Jet Engine), 只是军用战机的是属于 Low Bypass 而民航机的多属于High Bypass. 最大的分别就是 High Bypass Turbofan 的动力 (Thrust) 大都来自风扇(80%)


找到这个:涡轮风扇喷气发动机的原理

涡桨发动机的推力有限,同时影响飞机提高飞行速度。因此必需提高喷气发动机的效率。发动机的效率包括热效率和推进效率两个部分。提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压比,就可以提高热效率。因为高温、高密度的气体包含的能量要大。但是,在飞行速度不变的条件下,提高涡轮前温度,自然会使排气速度加大。而流速快的气体在排出时动能损失大。因此,片面的加大热功率,即加大涡轮前温度,会导致推进效率的下降。要全面提高发动机效率,必需解决热效率和推进效率这一对矛盾。

涡轮风扇发动机的妙处,就在于既提高涡轮前温度,又不增加排气速度。涡扇发动机的结构,实际上就是涡轮喷气发动机的前方再增加了几级涡轮,这些涡轮带动一定数量的风扇。风扇吸入的气流一部分如普通喷气发动机一样,送进压气机(术语称“内涵道”),另一部分则直接从涡喷发动机壳外围向外排出(“外涵道”)。因此,涡扇发动机的燃气能量被分派到了风扇和燃烧室分别产生的两种排气气流上。这时,为提高热效率而提高涡轮前温度,可以通过适当的涡轮结构和增大风扇直径,使更多的燃气能量经风扇传递到外涵道,从而避免大幅增加排气速度。这样,热效率和推进效率取得了平衡,发动机的效率得到极大提高。效率高就意味着油耗低,飞机航程变得更远。

Low Bypass是否只它的风扇小一点?客机的High Bypass就是大风扇油耗低?

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发表于 15-5-2006 11:45 PM | 显示全部楼层
原帖由 cold_spoon 于 15-5-2006 11:38 PM 发表


笨努力principle,我最喜欢的principle之一
至于为什么上面的空气会比较快呢
因为上面的空气一定约好了要和下面的空气在机翼的尾端(Trailing Edge)相见
但是上面的空气要经历的距离比下面空气要经历的距离 ...


对,这也是为什么机翼会有一定的弧线
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发表于 16-5-2006 12:03 AM | 显示全部楼层
可是空气不能控制啊
我还不明白为什么上面的会快
距离远应该慢啊..
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发表于 16-5-2006 12:11 AM | 显示全部楼层
其实 high bypass turbofan 和 low bypass turbofan 的设计有些不同.最明显的是 low bypass turbofan 的中间是凹进去的.其他许多技术上的问题还是由宇航科系的来解释吧,我也忘得七七八八了

还有, Bernoulli Principle 有个弱点那就是如果要说两个空气粒子约好在 trailing edge 相遇是没有科学根据的.而且, 它也无法解释飞机是如何倒立飞行 (inverted flight).如果要解释的话,就要从 Newton's Third Law of Motion 讲起.

请原谅小弟,实在有些累了,明天中午还有 duty,但也无所谓啦,还有许多高手在此
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发表于 16-5-2006 12:14 AM | 显示全部楼层
原帖由 DeathWing 于 16-5-2006 12:11 AM 发表
其实 high bypass turbofan 和 low bypass turbofan 的设计有些不同.最明显的是 low bypass turbofan 的中间是凹进去的.其他许多技术上的问题还是由宇航科系的来解释吧,我也忘得七七八八了

还有, Bernoulli ...


不好意思,我又误人子弟了
下次还是等高手来解答问题好了
那么请问inverted flight是如何飞行的?
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发表于 16-5-2006 12:16 AM | 显示全部楼层
原帖由 bigbabe 于 16-5-2006 12:03 AM 发表
可是空气不能控制啊
我还不明白为什么上面的会快
距离远应该慢啊..


嗯...似乎是根据流体原理,因为气流连续性,在空气密度不变的情况下,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从细的一端就要流出多少。因此空气通过管道细的地方时,必须加速流动,才能保证流量相同。

飞机在向前运动时,空气流到机翼前缘,分为上下两股,流过机翼上表现的流线,受到凸起的影响,使流线收敛变密,流管(把两条临近的流线看成管子的管壁)变细;而流过下表面的流线也受凸起的影响,但下表面的凸起程度明显小于上表面,所以,相对于上表面来说流线较疏松,流管较粗。由于机翼上表面流管变细,流速加快,压力较小,而下表面流管粗,流速慢,压力较大。这样在机翼上、下表面出现了压力差.....大概是这样毕竟是8年前学的了....可能有些地方不对,还请各位同好指正....

[ 本帖最后由 Cod_XIII 于 16-5-2006 12:17 AM 编辑 ]
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发表于 16-5-2006 12:29 AM | 显示全部楼层
原帖由 Cod_XIII 于 16-5-2006 00:16 发表


嗯...似乎是根据流体原理,因为气流连续性,在空气密度不变的情况下,当它流过一根粗细不等的管子时,由于空气在管子里是连续不断地稳定流动,在空气密度不变的情况下,单位时间内从管道粗的一端流进多少,从 ...

厉害
8年还记得
我去年读
现在5个月
什么印象都没有
解释到很复杂哦
不是很明白
可能找一天我画出来会明白点吧..
哈哈
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发表于 16-5-2006 12:00 PM | 显示全部楼层
分享一張華航747釋放油的圖片

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发表于 16-5-2006 12:12 PM | 显示全部楼层
其实油释放出来不会污染环境吗??
都是在深海释放的吗?
不会弄到其他东西的啊?
越来越不明白了...
原来飞机那么大学问..
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 楼主| 发表于 16-5-2006 12:17 PM | 显示全部楼层
原帖由 bigbabe 于 16-5-2006 12:12 PM 发表
其实油释放出来不会污染环境吗??
都是在深海释放的吗?
不会弄到其他东西的啊?
越来越不明白了...
原来飞机那么大学问..

爱因斯坦曾经说过一句话:
the more i know, the more i don't know.

这一句话, 明白它,记着它, 一辈子受用!
这也是科学研究人员的driving force.
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发表于 16-5-2006 12:36 PM | 显示全部楼层
原帖由 pfg1group 于 16-5-2006 12:17 发表

爱因斯坦曾经说过一句话:
the more i know, the more i don't know.

这一句话, 明白它,记着它, 一辈子受用!
这也是科学研究人员的driving force.

谢谢
我会记得的..
真的懂越多时
却发现原来自己什么都不懂..
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发表于 16-5-2006 01:00 PM | 显示全部楼层
原帖由 Cod_XIII 于 15-5-2006 11:39 PM 发表


找到这个:涡轮风扇喷气发动机的原理

涡桨发动机的推力有限,同时影响飞机提高飞行速度。因此必需提高喷气发动机的效率。发动机的效率包括热效率和推进效率两个部分。提高燃气在涡轮前的温度和压气机的增压 ...


涡桨发动机的推力有限:

如没错的话应该是,turboprop或者propeller。当它转的时候,外间的部分(tip)比里面(root)快所以tip的部分会很快达到Mach number因此,compressibility effect 出现,阻力增加所以,一般的turboprop如 C130 或 A400 不能达到 Mach number 一般上~0.7。
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发表于 16-5-2006 02:25 PM | 显示全部楼层
至于升力,为何upper surface 的压力会低于lower surface?这是关于到Bernoulli等。。想想Bernoulli theory 是以什么为基础的?The Conservation of Momentum 是很重要。

其实,cool_spoon友解释得很好了。它和potential energy一样,无论它们的过程如何,只要它们的终点是一样它们的properties都是一样。

在气流(freestream)还没来到leading edge,airfoil前端,它们的properties 是一样。当碰到airfoil时,因为upper 和lower surface 不一样所以,它们的properties有影响。可是它们最终会在尾端(tailing edge)遇在一起所以它们的properties又会变回一样如在freestream.这也是所谓The Conservation of Momentum 。

现在我们知道气流之后会回到原本的状况,那过程中一定会发生什么东西要不然怎么会变回一样。因为 m1v1=m2v2而m 是mass,v是速度,mass 是不会改变的(the conservation of mass)所以只有速度是会改变(这是我们长谈的constant或 variable)。因为从upper surface的航程到tailing edge 比从lower surface 到tailing edge要长很多(upper surface 是向上弯的,assumed 着是 flat bottom airfoil-->lower surface 是平面),变成上面的速度要快很多才能追的上下面的速度。。。。然后再有什么什么的速度快而压力底等bra bra bra...哈哈
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发表于 16-5-2006 02:31 PM | 显示全部楼层
原帖由 bigbabe 于 16-5-2006 12:12 PM 发表
其实油释放出来不会污染环境吗??
都是在深海释放的吗?
不会弄到其他东西的啊?
越来越不明白了...
原来飞机那么大学问..


飛機會在一定的高度才能釋放燃料﹐當燃料灑落(在空中)時就會被稀釋掉。。
污染我想一定有﹐只要飛機引擎開著﹐就在燃燒燃料﹐就在污染環境。
不是很清楚﹐還需要DeathWing多加解釋
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发表于 16-5-2006 04:26 PM | 显示全部楼层
原帖由 blackbird 于 16-5-2006 02:25 PM 发表
至于升力,为何upper surface 的压力会低于lower surface?这是关于到Bernoulli等。。想想Bernoulli theory 是以什么为基础的?The Conservation of Momentum 是很重要。

其实,cool_spoon友解释得很好了。它和 ...


小弟想问清楚一下
重点是不是两股气流在尾端相遇时所用的时间一样?
而上面那股气流因为航程距离远比较远而必须走比较快?
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