【简介:】本篇文章给大家谈谈《飞机螺旋桨的运动》对应的知识点,希望对各位有所帮助。本文目录一览:
1、飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力,为何电风扇产生的是风?
2、为什么飞机螺旋桨旋转
本篇文章给大家谈谈《飞机螺旋桨的运动》对应的知识点,希望对各位有所帮助。
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飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力,为何电风扇产生的是风?
当电扇转动时,除了能够提供稳定的风流,而且受飞机张力的影响,电扇也会受到一个推力,但电扇不需要这样的力来移动,所以在设计电扇的过程中,将底座做得很重,电扇转动时推力的速度就不会电扇;这就是为什么电扇不动。如果你把电风扇的底座拆下来试试,电风扇可能会被风吹倒。如果你在风扇运转时把它抬离地面,你可以感觉到力,这说明力是存在的,但这是很危险的。
螺旋桨飞机和电风扇的扇叶利用流体在表面流动时两侧的不同速度,使静止的空气有方向性地移动。它们的原理是一样的,都属于流体力学的内容。当然,飞机螺旋桨和风扇的风向是相反的。飞机螺旋桨的风从飞机前方吹向飞机后方。如果你在飞机后面,当飞机螺旋上升时,你会感觉到它是一个巨大的风扇。电扇的风是由电扇的前端吹向后端。在电扇旋转时,如果你在后面提起一张白纸,白纸很容易被电扇吸到盖子上。风向和风力是根据物体的用途来选择的。
并不是说飞机的螺旋桨只产生拉力,电风扇的叶片只产生风。螺旋桨飞机在空中飞行时,主要靠空气阻力、重力、飞机升力和螺旋桨提供前进动力。飞机的螺旋桨根据不同的安装位置可以提供不同的受力效果。如螺旋桨置于飞机尾部,螺旋桨本身提供推力,这与船舶水下螺旋桨的受力效果相似。比如美国的B-36轰炸机。我们知道,飞机的升力通常用伯努利定理和牛顿第三定律来解释,而旋转的螺旋桨在一定意义上相当于机翼在空中飞行,都是依靠空气本身的作用力获得的效果。
伯努利定理表明,快速流动的流体系统中压力小,速度慢,压力大,因此飞机的机翼、螺旋桨也有曲面设计,当螺旋桨快速旋转时,其效果相当于迅速穿越机翼在空中飞行,所以螺旋桨引起的拉力实际上来自叶片表面的压力差。
为什么飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力,而电风扇旋转时产生的是风?
用途不同,电风扇要的就是风,飞机螺旋桨要的是拉力,要拉着飞机飞行。要讲清楚这个问题我们可以从飞机的机翼来做一个解剖,飞机的机翼上下面是不一样的,下面的翼面是类似平面的,这样一来空气气流通过时速度就慢,也可以说是正常的流速。上翼面是凸起的,也就是有一个曲率,这样空气气流通过时气流发散,流速快。空气经过机翼被分成上下两股气流,下气流流速慢,压强大,上气流发散,流失快压强小,力都是作用力与反作用力共同存在的,这样下翼面的力就会向上翼面转移,这就是升力。
那么和螺旋桨有什么关系呢?因为螺旋桨的叶片就是一个转动的机翼。例如,美国的鱼鹰运输机就是一个很好的例子。
螺旋桨叶的剖面形状与机翼的剖面形状很相似,前面的翼面曲率大,背面翼面平,并且每支桨叶的前缘与发动机输出轴旋转方向一致,相当于机翼被空气气流吹过,螺旋桨叶片有一个扭角,这个扭角(桨叶角)相当于飞机机翼的迎角,所以,螺旋桨飞机并非是依靠螺旋桨吹动空气推着飞机走,而是拉着飞机走,当然,螺旋桨叶片也会产生向后吹动的空气,这个空气气流理论上可以具有推动飞机飞行的力,实则并不强,因为空气经过螺旋桨叶片后,受到桨叶角的作用会发散,这个吹力不足以带动飞机飞行。
电风扇不需要拉力,而是需要吹力,如果把电风扇的叶片做成螺旋桨飞机的叶片形状,电风扇会跑掉的,也会使风量减少。电风扇叶片不用考虑叶片两面形状不一样,只需要解决叶片扭角就可以,这样风量大。所以,电风扇叶片制作比较简单,不需要两面结构不同,用一片铁片,或者是塑料片就可以了。螺旋桨飞机的螺旋桨则不可以,必须要前后叶面结构不同,一面近乎平面,前面有曲率。
为何飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力,风扇产生的是风?
所以设计不同是最重要的,因为电风扇不需要拉力,但他是需要吹气力的,如果电风扇的叶片做成螺旋桨飞机的叶片形状,电风扇将会跑开并减少风量。风扇叶片不需要考虑叶片两侧的不同形状,只需要解决叶片的扭转角,因此风量大,因此,风扇叶片的制造相对简单,不需要两侧都有不同的结构,用一块铁片或塑料片就足够了,螺旋桨飞机的螺旋桨是不允许的。
前后叶片的结构必须不同。一侧靠近平面,前面有曲率。目的不同。电风扇需要的是风,飞机螺旋桨需要的是拉力,这需要拉动飞机飞行。为了明确这个问题,我们可以从飞机的机翼进行解剖。飞机机翼的上下两侧不同,下机翼与飞机相似,这样,空气流通缓慢,这也可以说是正常的流速。上机翼表面是凸面的,即有曲率,因此当空气流动时,气流分散,流速快。
空气通过机翼分为上下气流。较低的气流速度慢,压力大,较高的气流发散,损失快,压力小,力与作用力和反作用力一起存在,这样,下机翼的力将转移到上机翼,这是电梯。螺旋桨叶片的轮廓形状与机翼非常相似,前翼曲率大,后翼平坦,每个叶片的前缘与发动机输出轴的旋转方向相同。
相当于机翼被空气吹动,螺旋桨叶片具有扭转角,这相当于飞机机翼的攻角。因此,螺旋桨飞机不依靠螺旋桨吹出的空气将飞机推开,而是将飞机拉开,当然,螺旋桨叶片也会产生向后吹气,理论上可以推动飞机飞行,但实际上它并不强大,因为空气通过螺旋桨叶片后,在叶片角度的作用下会发散,这不足以驱动飞机飞行。
关于为何飞机螺旋桨旋转时产生的是拉力风扇产生的是风的问题,今天就解释到这里。
关于《飞机螺旋桨的运动》的介绍到此就结束了。