机翼为什么产生升力?请学过高中物理"理想气体方程微观解释"的来讨论讨论.

skypup · 发表于 2012-6-18 23:31

好像论坛里面一直没有贴子来严肃的定量解释机翼产生升力的原理, 大伙儿一起努力, 来用高中知识来定量解释升力公式吧.

建议用“理想气体方程微观解释”的推导方法，同时考虑到实现的空气是有机械能与热能转化的，而且空气有粘性。

定性的说，升力是因为机翼上、下表面的空气分子碰撞，产生了上、下表面的压力差，从而产生升力。

请大家继续。。。。

（净化论坛的学术气氛，不要被 mx3g 不求甚解的坏风气给同化了哈。）

傻乎乎的猫 · 发表于 2012-6-22 11:36

什么时候高中物理这么牛了？

难道现在高中的物理课程越来越高深？我印象中好像自然科学类的可是缩减了啊……:em22:

gale · 发表于 2012-6-21 23:29

原帖由 Edward 于 2012-6-20 02:18 发表
布丁大侠，我再重申一次，首先，克拉伯龙方程，就是你说的理想气体状态方程，是属于空气静力学，也就是不考虑空气流动的力学。空气静力学是无法解释空气动力学里的问题的！

回忆一下中学时做的理想气体四大定律（ ...

真正的大侠，不得不顶一下。。。:em26:

3dhx · 发表于 2012-6-21 09:51

楼上真用心。。。:em26:
还看过一个微积分版的推导。

skypup · 发表于 2012-6-21 01:29

收集到需要的资料了.

就算不能从微观角度定量分析, 也要用初等知识来诠释它.

skypup · 发表于 2012-6-21 01:17

考查:假定"不可压缩"而且"无粘性"的流体.
这个关于伯努利原理的推导, 只用了初等数学的知识.

看似很容易从微观角度解释:

zgfjcc · 发表于 2012-6-20 11:06

没读过高中的飘过，表示只能继续不求甚解了。

xesable · 发表于 2012-6-20 10:52

说白了就是质量守恒，和能量守恒在空气中的具体运用。

stone51606 · 发表于 2012-6-20 10:51

:em26: :em26:

gyro · 发表于 2012-6-20 10:36

原帖由 天C路人量产型 于 2012-6-20 10:26 发表

我觉得这有道理:em26: ，不过固定翼只能往前才能产生你说的反作用力。

反作用力那是涵道。
螺旋桨就是一个横过来的机翼而已。
都是依靠翼型来产生升力的。

skypup · 发表于 2012-6-20 10:28

- -! 好好的技术贴, 被你们给水了.

天朝路人量产型 · 发表于 2012-6-20 10:26

原帖由 乡村人 于 2012-6-20 08:44 发表
固定翼上下压力差
直升机旋翼把空气往下压（螺旋翼螺距大于零），旋翼得到空气的反作用力而上升

我觉得这有道理:em26: ，不过固定翼只能往前才能产生你说的反作用力。

乡村人 · 发表于 2012-6-20 08:44

固定翼上下压力差
直升机旋翼把空气往下压（螺旋翼螺距大于零），旋翼得到空气的反作用力而上升

3dhx · 发表于 2012-6-20 08:43

一个二维空间的人，总无法理解三维空间的事。
大家一起来学空气动力学。

skypup · 发表于 2012-6-20 07:47

是的, 我支持这个思路.

如果能定量分析就好了. 当空气向一个方向流动时, 分子撞击机翼的概率减小, 压强减小.

howard1977 · 发表于 2012-6-20 02:52

我上面的解释，需要这么想。原来飞机前方的空气，在一个虚拟的封闭空间里。然后飞机飞过去，机翼上方的那一层紧贴的气体，本来是没有这么长的（原来只有投影长度），被机翼拉长了。

[ 本帖最后由 howard1977 于 2012-6-20 02:53 编辑 ]

howard1977 · 发表于 2012-6-20 02:48

用高中物理的话，好像不太好解释。我发明了一种解释，不知道可以不：

机翼上下的投影面，长度上是一样的。机翼上方的气流速度大，相当于原来的气流在空间上被拉长了（相对机翼下）。温度不变，体积变大，气体压力变小。所以机翼上的空气压力小。

Edward · 发表于 2012-6-20 02:18

布丁大侠，我再重申一次，首先，克拉伯龙方程，就是你说的理想气体状态方程，是属于空气静力学，也就是不考虑空气流动的力学。空气静力学是无法解释空气动力学里的问题的！

回忆一下中学时做的理想气体四大定律（波—马定律、查理定律、盖-吕萨克定律和阿伏加德罗定律）的实验，都是用注射器、烧瓶、玻璃管等封闭容器完成的，根本就不具备飞机飞行的条件，所以没有可比性。

其次，理想气体状态方程研究的是气体的宏观物理现象，并没有深入去解释分子运动论。所以你所谓的“升力是因为机翼上、下表面的空气分子碰撞”，也不属于理想气体状态方程得讨论范畴。

最后，机翼升力问题，宏观上说，最基本的定律是能量守恒。就是空气流动时，总机械能不变。空气流速越高，动能就越大，势能就越小。而空气的势能，就表现为空气的静压。所以空气流速越高，静压就越小。

从微观的角度说，空气的压力是空气分子无规则运动时撞击容器壁而形成的，而当空气流动速度越高时，空气的运动就越有规律。

此时与空气流动方向垂直的面由于被绝大多数空气分子撞击，会产生很大的压力，这个就是动压。

而与空气流动方向平行的面（机翼表面），由于极少有空气分子撞击（甚至比空气静止时分子无规律撞击都少），所以压力降低，这个就是静压。

得出来的结论与宏观的结论是一样的，就是流速越高，静压越低。

sdca945 · 发表于 2012-6-19 21:11

这个。。。。。。我买了几本书~愣是没看懂~只知道基本的一点点原理~~~~~~了解基本的就好了嘛，我们这论坛又不是专门研究空气动力的论坛！没这个必要~~~~:em15: :em00:

gyro · 发表于 2012-6-19 18:45

平板一样产生升力
随便找个纸板，以一定迎角向前挥舞就知道了。

[ 本帖最后由 gyro 于 2012-6-19 18:47 编辑 ]

机翼为什么产生升力?请学过高中物理"理想气体方程微观解释"的来讨论讨论.

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