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实验揭示流速与压强关系

时间:2023-10-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:1903年12月27日,莱特驾驶他们设计制造“飞行者一号”首次试飞成功,这是人类历史上第一架有动力、载人、持续、稳定、可操纵的飞行器。其后,飞机的发展推动了空气动力学的迅速发展。

实验揭示流速与压强关系

1687年,牛顿出版了《自然哲学数学原理》,研究了物体在阻尼介质中的运动,建立了流体内摩擦定律,为黏性流体力学初步奠定了理论基础,并讨论了波浪运动等问题。

1738年,伯努利对管道流动进行了大量观测和测量,提出了伯努利原理。他从经典力学能量守恒出发,研究供水管道中水的流动,精心地安排了实验并加以分析,得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程中间的关系——伯努利方程。

1755年,瑞士数学家欧拉发表《流体运动的一般原理》,提出了流体的连续介质模型,建立了连续性微分方程理想流体的运动微分方程,给出了不可压缩理想流体运动的一般解析方法。他提出了研究流体运动的两种不同方法及速度势能的概念,并论证了速度势应当满足的运动条件和方程。

1902年,德国物理学家库塔曾提出过绕流物体上的升力理论,但没有在通行的刊物上发表。20世纪初,以儒科夫斯基、恰普雷金、普朗克等为代表的科学家,开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论,阐明了机翼怎样会受到举力,从而空气能把很重的飞机托上天空。机翼理论的正确性,使人们重新认识无粘流体的理论,肯定了它指导工程设计的重大意义。1903年12月27日,莱特驾驶他们设计制造“飞行者一号”首次试飞成功,这是人类历史上第一架有动力、载人、持续、稳定、可操纵的飞行器。从此开创了飞行的新纪元。其后,飞机的发展推动了空气动力学的迅速发展。(www.xing528.com)

1911年,美国工程师卡门在连续发表的论文中提出了分析带漩涡尾流及其所产生的阻力理论,在超声速空气动力学、火箭及喷气技术等方面都有不少贡献。20世纪二三十年代,空气动力学的理论和实验得到迅速发展,所建造的许多低速风洞,对各种飞行器研制进行了大量的实验,从而在很大程度上改进了飞机的气动外形,实现了飞机动力增加不大的情况下,使飞机的飞行速度从50m/s增大到170m/s。

20世纪三四十年代,人类建造了一批超音速风洞,使飞机在40年代末突破了“音障”,50年代突破了“热障”,实现了超音速飞行和人造卫星

20世纪50年代以后,电子计算机的出现,使计算空气动力学得到迅速发展,理论、实验、计算成为飞行器设计必不可少的途径。

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