寄生阻力

✍ dations ◷ 2025-10-23 13:20:30 #力,流体力学

寄生阻力(Parasitic drag)也称附加阻力、杂散阻力或废阻力,是指物体在流体中运动,由于流体黏度或压强差所造成之阻力。寄生阻力主要可以分为形状阻力(form drag)、表面摩擦力或摩擦阻力(Skin friction)及干扰阻力(interference drag)三种、其中形状阻力及表面摩擦力之和也称为型阻(profile drag)。

飞机在飞行时,除了寄生阻力外,也会由于翼面产生升力而出现诱导阻力,低速时由于飞机要维持升力,需要加大攻角,而诱导阻力也随之提高。当速度提高时,诱导阻力下降,由于物体和流体之间的相对速度提高,寄生阻力也随之提高。若速度已到达穿音速或超音速时,除了寄生阻力及诱导阻力外,还会产生波动阻力(英语:wave drag)。

其中速度提高时,诱导阻力下降,其他阻力却随之上升,因此总阻力会在某一速度时出现最小值,若飞机以此速度航行,其效率会等于或接近其最佳效率。飞行员会以此速度来使滑翔距离最大化。不过若要使续航力最大化,飞机的速度需保持在需输出功率最小的速度,此速度一般会比对应最小阻力的速度要小。在最小阻力点,零升力阻力系数(英语:Zero-lift drag coefficient)CD,o(当升力为零时的阻力系数)会等于诱导阻力系数CD,i。但在输出功率最小的速度,零升力阻力系数会是诱导阻力系数的三分之一。阻力可以用下式来表示:

其中

形状阻力或是压差阻力,是指因物体形状而产生的阻力。在物体和流体之间有相对运动时,物体会影响流场的分布,使得物体后方的流体压强小于前方的流体压强,因此产生形状阻力。

由于流体和物体的速度不同,在物体边缘会有一区域的流体速度接近物体的速度,此区域称为边界层,若物体截面积变化较大,会使边界层分离的情形提早出现,边界层分离后,物体后方的流体压强会下降,也会增加其形状阻力。流线型的设计会渐进的改变物体的截面积,其目的也是为了减少形状阻力。形状阻力和速度的平方呈正比,因此在高速飞行中格外重要。

表面摩擦力或摩擦阻力(Skin friction)是来自流体和有相对运动物体“表面”的摩擦力,和湿表面积(即物体和流体接触的表面积)有关。表面摩擦力和寄生阻力中的其他成分类似,可以用阻力方程表示,而且大约和速度平方成正比。

表面摩擦力系数 C f {\displaystyle C_{f}} 可以用下式定义:

其中

表面摩擦力系数和动量厚度有以下的关系:

干扰阻力是空气流经邻近的二物体时,二个对流场的影响互相干扰,因而产生的阻力。例如飞机的机身、机翼及引擎单独放在流场中都会产生阻力,但将其组成一个整体后,其总阻力会比其个别阻力的和要大,干扰阻力就是说明此非线性的效果。

干扰阻力容易出现在二零件的交接处,例如飞机的机身及机翼的交接处,若在交接处增加镶片,使其交接处也呈流线性,可以减少干扰阻力的产生。

相关

  • 锌镉合金锌镉合金,是由锌与镉融合在一起的合金材料。锌镉合金为银白色,与镁的颜色一样,故俗称为镁锌合金,但其实并没有镁的成分在里面。
  • 保泰松保泰松是一种作用于中枢神经系统的药物,属吡唑酮类衍生物,解热镇痛作用较弱而抗炎作用较强,对炎性疼痛效果好,并能促进尿酸的排泄。保泰松的解热镇痛作用不及乙酰水杨酸,且毒性较
  • 文部,汉字索引中的部首之一,康熙字典214个部首中的第六十七个(四划的则为第七个)。就繁体和简体中文中,文部归于四划部首。文部通常是从上、下、左、中方均可为部字。且无其他部
  • 性别社会学实证主义 · 反实证主义(英语:Antipositivism) 结构主义 · 冲突理论 中层理论 · 形式理论 批判理论人口 · 团体 · 组织(英语:Organizational theory) · 社会化 社会性
  • 克莱因瓶在数学领域中,克莱因瓶(德语:Kleinsche Flasche)是指一种无定向性的平面,比如二维平面,就没有“内部”和“外部”之分。克莱因瓶最初的概念提出是由德国数学家费利克斯·克莱因提
  • 格雷厄姆格雷厄姆县(英语:Graham County)是美国亚利桑那州东南部的一个县,面积12,020平方公里。根据2010年人口普查,本县共有人口37,220人。本县县治为萨福德。本县成立于1881年3月10日,系
  • 1970年国家人口列表这是按照1970年人口排列的国家列表,只排名主权国家。
  • 硝酸铜硝酸铜是铜(II)的硝酸盐,化学式为Cu(NO3)2。无水物和水合物都是蓝色晶体,但性质有很大不同。水合硝酸铜常用于在学校中演示原电池反应。水合硝酸铜与无水硝酸铜性质有很大差异
  • .lc.lc为圣卢西亚国家及地区顶级域(ccTLD)的域名。A .ac .ad .ae .af .ag .ai .al .am .ao .aq .ar .as .at .au .aw .ax .az  B .ba .bb .bd .be .bf .bg .bh .bi .bj .bm .
  • 2011年1月逝世人物列表2011年1月逝世人物列表,是用于汇总2011年1月期间逝世人物的列表。