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​流体对物体的阻力

工程客  · 公众号  ·  · 2025-05-07 11:30

正文

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自古以来人们就知道在流体中运动的物体会受到阻力作用,且阻力与物体形状密切相关。 但最初的流体力学理论却得出了相反的结论。基于欧拉和伯努利的流体运动定律,如果忽略流体的黏性,则流体对在其中运动的任何形状的物体都不产生阻力作用。

看来阻力完全是黏性产生的了,但空气的黏性非常小,其产生的摩擦阻力比实际测量得到的气动阻力要小很多。这个矛盾在历史上称为“达朗贝尔佯谬”,因为是由法国数学家达朗贝尔提出的。

直到普朗特提出了边界层理论,人们才真正认识到了流动阻力的实质。压差阻力才是气动阻力的主要组成部分,而对于一般的物体,压差阻力则主要是由于边界层分离产生的。

早期的人们(可能现在很多人也这样认为)基于某种“常识”,认为物体前部的形状决定了阻力的大小,前部尖一些阻力就会小。有了边界层理论后,发现物体后部的形状才是更重要的。因为物体后部的形状决定了边界层分离的位置,从而决定了物体表面的压力分布。


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常见的鱼和鸟都是较为完美的流线体,是圆头尖尾巴的。

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形状阻力之前部阻力





虽然说物体后部的形状对阻力大小是决定性的,但前部形状也是很重要的。例如,物







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