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[航空专版] 为什么机翼的上表面受向上的力?

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发表于 2011-7-2 18:32:18 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自 上海

这是profili中的压力系数Cp分布图,没想明白,请高手指点
机翼表面不都受压力吗?只是下表面比上表面的大,所以会有升力,表面不该是:

和机翼是不是空心的有关吗?
空心的话就好解释:内部是一个大气压,上表面外低,所以上表面受向上的力
难道实心的机翼升力就小了吗?

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发表于 2011-10-6 00:41:26 | 显示全部楼层 来自 上海
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本帖最后由 didi000 于 2011-10-6 00:43 编辑

机翼表面的压力分布是有正压区和负压区的,正压区是来流形成的向表面的压力,在正压区外围,发生流体分离,所以形成了负压区,只是漩涡分离与势流的压力变化是有本质区别的。这里我们可以用流线或者等势线来解释。
流线可以简单理解为流体内部流速相同的点的连线,实际上是质点速度切向分量相同的点连线。等势线是速度势函数相同的质点的连线。如果是势流理论的话,等势线一般会与固体外表面平行,其沿外表面的法向的方向导数是流速。机翼是固体,不是流体的入口(这里的意思是此处为应理解为源流而不是汇流,即流体是从固体表面发散出去的。),所以沿翼面外法向的速度必然是远离机翼的,并且流速的梯度是产生压力的原因,上下表面的流速越大,流速梯度越大,负压吸力也就越大。机翼前缘来流的流线非常集中,就造成等势线也很集中,从而前缘会是正压压力区。前缘以外的区域就很快过渡到负压吸力区。

另外,一般来流与机翼还有一定角度,所以就会形成实际情况下机翼上表面负压吸力要远大于下表面的负压吸力,这是机翼的升力原理。

我们通常情况下会认为,机翼的升力来自于下翼面的压力,而实际上机翼升力是来自于上表面吸力。这是完全错误的。


附带一个含有简单解释的网页
http://www.dynamicflight.com/aerodynamics/pres_patterns/



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 楼主| 发表于 2011-7-2 22:10:10 | 显示全部楼层 来自 上海
本帖最后由 堂正男 于 2011-7-2 22:45 编辑

我的问题就是在简化气动载荷时,升力该加在上表面还是下表面?
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发表于 2011-7-15 18:37:29 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
机翼升力是由机翼上下表面的压力差产生的,气流在机翼的上表面流动速度较大,因此动压大,静压小,下表面相反,自己找本空气动力学看看吧

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发表于 2011-7-31 01:57:12 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
空气压力永远是垂直于物体表面指向物体内部,所以上表面的空气压力不可能向上。只是下表面的向上的压力大于上表面向下的压力,总的压力向上,即升力。你再仔细看看那幅图的文字介绍,你可能看漏了一些东西。
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发表于 2011-8-1 10:59:56 | 显示全部楼层 来自 LAN
这个问题提法都不对!!!飞机的升力主要是由机翼结构产生的。如果从机翼横截面来看,机翼下表面比较直,上表面比较弯吧,通俗点。所以空气经过上表面的路程长,而时间相等,所以上表面的空气流动速度大,速度越大,压力就越小。所以下表面向上的压力大于上表面向下的压力,即产生升力!

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 楼主| 发表于 2011-8-6 10:46:28 | 显示全部楼层 来自 上海
谢谢大家的回复,那些理论我还是知道的。
已经想明白了为什么机翼上表面压力是朝上而不是朝下的了
机翼内部即使是实心的也不可能是真空的,而是一个大气压,所以。。。

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发表于 2011-8-7 20:31:39 | 显示全部楼层 来自 北京
回复 6# 堂正男

其实这个说白了就是伯努利原理,由于上下翼面的空气速度不一样导致上下表面压力不一样而产生的升力,与是否空心无关。你想很多模型机的机翼就是用泡沫切割的实心机翼不也一样能飞起来嘛
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发表于 2011-8-10 21:48:19 | 显示全部楼层 来自 上海浦东新区
额,伯努利方程,对于一稳态流体,速度越快,压力越小,所以机翼的上表面的面积比小表面的大,这样虽然上下表面都受压力,但是合力是向上的,即升力。
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发表于 2011-9-2 08:58:32 | 显示全部楼层 来自 山东青岛
堂正男 发表于 2011-8-6 10:46
谢谢大家的回复,那些理论我还是知道的。
已经想明白了为什么机翼上表面压力是朝上而不是朝下的了
机翼内部 ...

楼主其实你这解释也不算完全正确,机翼内部是作为邮箱使用的,也不能完全当做空气
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发表于 2011-10-3 19:48:12 来自手机 | 显示全部楼层 来自 黑龙江哈尔滨
本帖最后由 superuirui 于 2011-10-4 11:04 编辑

那个图不是外表面气动力,而是内外压力的合力。外表面气动力肯定是压力啦~
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发表于 2014-4-27 19:27:09 | 显示全部楼层 来自 江苏南京
见微知著啊
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发表于 2014-9-26 10:13:13 | 显示全部楼层 来自 浙江杭州
  机翼平放在地上,气流快速通过上表面一样可以飞起来。你说力是向哪个方向?
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发表于 2016-1-21 21:00:15 | 显示全部楼层 来自 浙江杭州
3-d的机翼表面的载荷如何加载大家知道吗?
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发表于 2016-3-29 00:15:17 | 显示全部楼层 来自 浙江嘉兴
Juice_dp 发表于 2011-8-1 10:59
这个问题提法都不对!!!飞机的升力主要是由机翼结构产生的。如果从机翼横截面来看,机翼下表面比较直,上 ...

你这个给没入门的解释一下还可以,连航空概论都不会这么讲
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发表于 2018-6-30 14:01:19 | 显示全部楼层 来自 上海
didi000 发表于 2011-10-6 00:41
机翼表面的压力分布是有正压区和负压区的,正压区是来流形成的向表面的压力,在正压区外围,发生流体分离, ...

MARK               
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