第十章 機(jī)翼和葉柵工作原理

1、第十章第十章機(jī)翼和葉柵工作原理機(jī)翼和葉柵工作原理本章將分別討論機(jī)翼和葉柵最基本的工作原理，討論機(jī)翼工作原理是為葉柵理論奠定基礎(chǔ)的。二者均為葉輪機(jī)械(汽輪機(jī)，泵與風(fēng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)等)流體動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，同時(shí)也是力學(xué)理論在解決流體與被繞流物體間相互作用問題的一個(gè)重要應(yīng)用。101機(jī)翼的幾何特性機(jī)翼的幾何特性機(jī)翼一詞常用于航空工程，也可泛指相對(duì)于流體運(yùn)動(dòng)的各種升力裝置。因此，葉輪機(jī)械中的工作輪葉片(汽輪機(jī)葉片、軸流泵與風(fēng)機(jī)葉片等)就是一個(gè)機(jī)翼。工程

2、上引用機(jī)翼主要是為了獲取升力。由于在流體中運(yùn)動(dòng)的物體，必然會(huì)受到粘性阻力的作用。因此對(duì)機(jī)翼提出的技術(shù)要求首先就是盡可能大的升力和盡量小的阻力，這就要求機(jī)翼采用適當(dāng)?shù)膸缀涡螤睢D101是機(jī)翼的外形圖。將機(jī)翼順著來流方向切開的剖面形狀稱為翼型，翼型的周線稱為型線，翼型的形狀直接決定了翼(或葉片)的空氣動(dòng)力特性。通常翼型具有：圓滑的頭部、尖瘦的尾巴、拱曲的背(上弧)，至于腹(下弧)形狀則有凹的、也有凸的，也有半凹半凸及平的。表征機(jī)翼的幾何特性

3、基本參數(shù)如下(參照?qǐng)D102)：(1)翼型中線翼型型線內(nèi)切圓心的連線稱為翼型中線，或稱翼型骨線。(2)翼弦b翼型中線與型線的兩個(gè)交點(diǎn)分別稱為前緣點(diǎn)和后緣點(diǎn)，前緣點(diǎn)102翼型升力原理翼型升力原理翼型是具有一定的空氣動(dòng)力特性的幾何型線。為研究問題方便，總是假定所研究的是無限翼展且翼弦和翼型不變化，即流體繞流機(jī)翼的各個(gè)剖面流動(dòng)都相同，是一個(gè)二維流動(dòng)。此外，也排除機(jī)翼本身以外的任何固體壁面的影響，只考慮機(jī)翼在靜止流體中運(yùn)動(dòng)，或者說均勻流繞流翼型，

4、這樣的翼型通常稱為孤立翼型?；×⒁硇妥鳛橐环N抽象的力學(xué)模型，完全是為了分析方便和簡(jiǎn)化計(jì)算提出的。在第六章利用平面勢(shì)流的疊加理論，討論了有環(huán)量的圓柱繞流問題，對(duì)于均勻流繞翼型的流動(dòng)比圓柱繞流要復(fù)雜得多。對(duì)于不同的環(huán)量值和通常采用的帶有尖銳后緣的翼型，理論上(不可壓理想流體)可以出現(xiàn)三種不同的繞流圖案，如圖103所示。(a)和(c)兩種情形后緣附近的流體將從翼型表面的一側(cè)繞過尖端流到另一側(cè)去，出現(xiàn)了大于π角的尖端繞流，這將在翼型尖銳后緣處形

5、成無窮大的速度和無窮大的負(fù)壓，這在物理上是不可能的。只有在(b)情形中，流體從翼型的上下兩表面平滑的地流過后緣，且后緣點(diǎn)的速度是有限的。大量的實(shí)驗(yàn)觀察發(fā)現(xiàn)，只有在翼型繞流邊界層尚未嚴(yán)重分離的條件下，(嚴(yán)重分離通常在大沖角時(shí)發(fā)生，有關(guān)沖角的規(guī)定見圖104)，翼型上下兩股流體總是在尖銳后緣上匯合而平滑流去。即(b)圖案是實(shí)際存在的。據(jù)此，1909年茹柯夫斯基首先提出了均勻流繞翼型流動(dòng)時(shí)確定的環(huán)量的補(bǔ)充條件，即在后緣點(diǎn)速度應(yīng)為限值的茹柯夫斯基