空氣動力

物體與空氣作相對運動時作用在物體上的力,簡稱氣動力。

基本介紹

  • 中文名:空氣動力
  • 外文名:aerodynamic force
簡介
物體與空氣作相對運動時作用在物體上的力,簡稱氣動力。它由兩個分布力系組成:一是沿物體表面面元法線方向的法向分布力系,另一是在表面面元切平面上的切向分布力系。空氣動力通常就是指這兩個力系的合力。以飛行器(如飛機)為例,為便於對飛行器的運動規律進行分析,通常取一個原點位於飛行器重心的氣流坐標系,將空氣動力分解為三個方向上的分量。設坐標系的x軸平行於氣流方向且正向與氣流方向相反,y軸在飛行器對稱面內與x軸垂直且正向指向飛行器上方,z軸垂直於xy平面,指向右翼,則合力在x、y、z三個軸上的分量分別稱為阻力、舉力和側向力。若空氣動力作用點與飛行器重心不重合,則飛行器還受到一個合力矩的作用,它在x、y、z三個軸上的分量分別稱為滾轉力矩、偏航力矩和俯仰力矩。飛行器所受的空氣動力與它的飛行速度、高度和飛行姿態有關。空氣動力的分布和大小是飛行器結構和強度設計的依據,而且關係到飛行器的飛行性能、操縱性能和穩定性。空氣動力學的一個主要任務就是確定飛行器的空氣動力。確定空氣動力需要知道空氣的性質和運動規律。相應於低速流動、亞聲速流動、跨聲速流動、超聲速流動、高超聲速流動、稀薄氣體流動和高溫氣體流動等不同情況,空氣動力的分析有不同的理論和實驗方法。

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