【簡(jiǎn)介:】本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)螺旋槳的運(yùn)動(dòng)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,為何電風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)?
2、為什么飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)
本篇文章給大家談?wù)劇讹w機(jī)螺旋槳的運(yùn)動(dòng)》對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)各位有所幫助。
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- 1、飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,為何電風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)?
- 2、為什么飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,而電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是風(fēng)?
- 3、為何飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)?
飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,為何電風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)?
當(dāng)電扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),除了能夠提供穩(wěn)定的風(fēng)流,而且受飛機(jī)張力的影響,電扇也會(huì)受到一個(gè)推力,但電扇不需要這樣的力來(lái)移動(dòng),所以在設(shè)計(jì)電扇的過(guò)程中,將底座做得很重,電扇轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)推力的速度就不會(huì)電扇;這就是為什么電扇不動(dòng)。如果你把電風(fēng)扇的底座拆下來(lái)試試,電風(fēng)扇可能會(huì)被風(fēng)吹倒。如果你在風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)把它抬離地面,你可以感覺(jué)到力,這說(shuō)明力是存在的,但這是很危險(xiǎn)的。
螺旋槳飛機(jī)和電風(fēng)扇的扇葉利用流體在表面流動(dòng)時(shí)兩側(cè)的不同速度,使靜止的空氣有方向性地移動(dòng)。它們的原理是一樣的,都屬于流體力學(xué)的內(nèi)容。當(dāng)然,飛機(jī)螺旋槳和風(fēng)扇的風(fēng)向是相反的。飛機(jī)螺旋槳的風(fēng)從飛機(jī)前方吹向飛機(jī)后方。如果你在飛機(jī)后面,當(dāng)飛機(jī)螺旋上升時(shí),你會(huì)感覺(jué)到它是一個(gè)巨大的風(fēng)扇。電扇的風(fēng)是由電扇的前端吹向后端。在電扇旋轉(zhuǎn)時(shí),如果你在后面提起一張白紙,白紙很容易被電扇吸到蓋子上。風(fēng)向和風(fēng)力是根據(jù)物體的用途來(lái)選擇的。
并不是說(shuō)飛機(jī)的螺旋槳只產(chǎn)生拉力,電風(fēng)扇的葉片只產(chǎn)生風(fēng)。螺旋槳飛機(jī)在空中飛行時(shí),主要靠空氣阻力、重力、飛機(jī)升力和螺旋槳提供前進(jìn)動(dòng)力。飛機(jī)的螺旋槳根據(jù)不同的安裝位置可以提供不同的受力效果。如螺旋槳置于飛機(jī)尾部,螺旋槳本身提供推力,這與船舶水下螺旋槳的受力效果相似。比如美國(guó)的B-36轟炸機(jī)。我們知道,飛機(jī)的升力通常用伯努利定理和牛頓第三定律來(lái)解釋?zhuān)D(zhuǎn)的螺旋槳在一定意義上相當(dāng)于機(jī)翼在空中飛行,都是依靠空氣本身的作用力獲得的效果。
伯努利定理表明,快速流動(dòng)的流體系統(tǒng)中壓力小,速度慢,壓力大,因此飛機(jī)的機(jī)翼、螺旋槳也有曲面設(shè)計(jì),當(dāng)螺旋槳快速旋轉(zhuǎn)時(shí),其效果相當(dāng)于迅速穿越機(jī)翼在空中飛行,所以螺旋槳引起的拉力實(shí)際上來(lái)自葉片表面的壓力差。
為什么飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,而電風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是風(fēng)?
用途不同,電風(fēng)扇要的就是風(fēng),飛機(jī)螺旋槳要的是拉力,要拉著飛機(jī)飛行。要講清楚這個(gè)問(wèn)題我們可以從飛機(jī)的機(jī)翼來(lái)做一個(gè)解剖,飛機(jī)的機(jī)翼上下面是不一樣的,下面的翼面是類(lèi)似平面的,這樣一來(lái)空氣氣流通過(guò)時(shí)速度就慢,也可以說(shuō)是正常的流速。上翼面是凸起的,也就是有一個(gè)曲率,這樣空氣氣流通過(guò)時(shí)氣流發(fā)散,流速快??諝饨?jīng)過(guò)機(jī)翼被分成上下兩股氣流,下氣流流速慢,壓強(qiáng)大,上氣流發(fā)散,流失快壓強(qiáng)小,力都是作用力與反作用力共同存在的,這樣下翼面的力就會(huì)向上翼面轉(zhuǎn)移,這就是升力。
那么和螺旋槳有什么關(guān)系呢?因?yàn)槁菪龢娜~片就是一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)翼。例如,美國(guó)的魚(yú)鷹運(yùn)輸機(jī)就是一個(gè)很好的例子。
螺旋槳葉的剖面形狀與機(jī)翼的剖面形狀很相似,前面的翼面曲率大,背面翼面平,并且每支槳葉的前緣與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸旋轉(zhuǎn)方向一致,相當(dāng)于機(jī)翼被空氣氣流吹過(guò),螺旋槳葉片有一個(gè)扭角,這個(gè)扭角(槳葉角)相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)翼的迎角,所以,螺旋槳飛機(jī)并非是依靠螺旋槳吹動(dòng)空氣推著飛機(jī)走,而是拉著飛機(jī)走,當(dāng)然,螺旋槳葉片也會(huì)產(chǎn)生向后吹動(dòng)的空氣,這個(gè)空氣氣流理論上可以具有推動(dòng)飛機(jī)飛行的力,實(shí)則并不強(qiáng),因?yàn)榭諝饨?jīng)過(guò)螺旋槳葉片后,受到槳葉角的作用會(huì)發(fā)散,這個(gè)吹力不足以帶動(dòng)飛機(jī)飛行。
電風(fēng)扇不需要拉力,而是需要吹力,如果把電風(fēng)扇的葉片做成螺旋槳飛機(jī)的葉片形狀,電風(fēng)扇會(huì)跑掉的,也會(huì)使風(fēng)量減少。電風(fēng)扇葉片不用考慮葉片兩面形狀不一樣,只需要解決葉片扭角就可以,這樣風(fēng)量大。所以,電風(fēng)扇葉片制作比較簡(jiǎn)單,不需要兩面結(jié)構(gòu)不同,用一片鐵片,或者是塑料片就可以了。螺旋槳飛機(jī)的螺旋槳?jiǎng)t不可以,必須要前后葉面結(jié)構(gòu)不同,一面近乎平面,前面有曲率。
為何飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力,風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)?
所以設(shè)計(jì)不同是最重要的,因?yàn)殡婏L(fēng)扇不需要拉力,但他是需要吹氣力的,如果電風(fēng)扇的葉片做成螺旋槳飛機(jī)的葉片形狀,電風(fēng)扇將會(huì)跑開(kāi)并減少風(fēng)量。風(fēng)扇葉片不需要考慮葉片兩側(cè)的不同形狀,只需要解決葉片的扭轉(zhuǎn)角,因此風(fēng)量大,因此,風(fēng)扇葉片的制造相對(duì)簡(jiǎn)單,不需要兩側(cè)都有不同的結(jié)構(gòu),用一塊鐵片或塑料片就足夠了,螺旋槳飛機(jī)的螺旋槳是不允許的。
前后葉片的結(jié)構(gòu)必須不同。一側(cè)靠近平面,前面有曲率。目的不同。電風(fēng)扇需要的是風(fēng),飛機(jī)螺旋槳需要的是拉力,這需要拉動(dòng)飛機(jī)飛行。為了明確這個(gè)問(wèn)題,我們可以從飛機(jī)的機(jī)翼進(jìn)行解剖。飛機(jī)機(jī)翼的上下兩側(cè)不同,下機(jī)翼與飛機(jī)相似,這樣,空氣流通緩慢,這也可以說(shuō)是正常的流速。上機(jī)翼表面是凸面的,即有曲率,因此當(dāng)空氣流動(dòng)時(shí),氣流分散,流速快。
空氣通過(guò)機(jī)翼分為上下氣流。較低的氣流速度慢,壓力大,較高的氣流發(fā)散,損失快,壓力小,力與作用力和反作用力一起存在,這樣,下機(jī)翼的力將轉(zhuǎn)移到上機(jī)翼,這是電梯。螺旋槳葉片的輪廓形狀與機(jī)翼非常相似,前翼曲率大,后翼平坦,每個(gè)葉片的前緣與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸的旋轉(zhuǎn)方向相同。
相當(dāng)于機(jī)翼被空氣吹動(dòng),螺旋槳葉片具有扭轉(zhuǎn)角,這相當(dāng)于飛機(jī)機(jī)翼的攻角。因此,螺旋槳飛機(jī)不依靠螺旋槳吹出的空氣將飛機(jī)推開(kāi),而是將飛機(jī)拉開(kāi),當(dāng)然,螺旋槳葉片也會(huì)產(chǎn)生向后吹氣,理論上可以推動(dòng)飛機(jī)飛行,但實(shí)際上它并不強(qiáng)大,因?yàn)榭諝馔ㄟ^(guò)螺旋槳葉片后,在葉片角度的作用下會(huì)發(fā)散,這不足以驅(qū)動(dòng)飛機(jī)飛行。
關(guān)于為何飛機(jī)螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的是拉力風(fēng)扇產(chǎn)生的是風(fēng)的問(wèn)題,今天就解釋到這里。
關(guān)于《飛機(jī)螺旋槳的運(yùn)動(dòng)》的介紹到此就結(jié)束了。