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压差阻力


  “压差阻力”的产生是由于运动着的物体前后所形成的压强差所形成的。压强差所产生的阻力、就是“压差阻力”。压差阻力同物体的迎风面积、形状和在气流中的位置都有很大的关系。

  用刀把一个物体从当中剖开,正对着迎风吹来的气流的那块面积就叫做“迎风面积”。如果这块面积是从物体最粗的地方剖开的,这就是最大迎风面积。从经验和实验都不难证明:形状相同的物体的最大迎风面积越大,压差阻力也就越大。

  物体形状对压差阻力也有很大的作用。把一块圆形的平板,垂直地放在气流中。它的前后会形成很大的压差阻力。平板后面会产生大量的涡流,而造成气流分离现象。如果在圆形平板的前面加上一个圆锥体,它的迎风面积并没有改变,但形状却变了。平板前面的高压区,这时被圆锥体填满了。气流可以平滑地流过,压强不会急剧升高,显然这时平板后面仍有气流分离,低压区仍然存在,但是前后的压强差却大为减少,因而压差阻力降低到原来平板压差阻力的大约五分之一。

  如果在平板后面再加上一个细长的圆锥体,把充满旋涡的低压区也填满,使得物体后面只出现很少的旋涡,那么实验证明压差阻力将会进一步降低到原来平板的大约二十到二十五分之象这样前端圆纯、后面尖细,象水滴或雨点似的物体,叫做“流线形物体”,简称“流线体”。在迎风面积相同的条件下,它的压差阻力最小。这时阻力的大部分是摩擦阻力。除了物体的迎风面积和形状外,物体在气流中的位置也影响到压差阻力的大小。

  物体上的摩擦阻力和压差阻力合起来叫做“迎面阻力”。一个物体,究竟哪一种阻力占主要部分,这要取决于物体的形状和位置。如果是流线体,那么它的迎面阻力中主要部分是摩擦阻力。如果形状远离流线体的式样,那么压差阻力占主要部分,摩擦阻力则居次要位置,而且总的迎面阻力也较大。

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