Что можно сказать о форме аэродинамического профиля, благодаря которой воздух обтекает его быстрее?

Форма аэродинамического профиля заставляет воздух над крылом двигаться быстрее, чем под крылом, чтобы учесть разницу в давлении воздуха, как это продиктовано принципом Бернулли. Это то, что говорят многие источники, но я еще не видел, чтобы кто-нибудь объяснял, как насчет формы аэродинамического профиля или почему именно воздух ускоряется над аэродинамическим профилем, а не под ним. Если бы я предположил, может быть, это имело бы какое-то отношение к закону сохранения импульса или энергии?

Если бы вы могли прислать какие-либо исходники, это тоже было бы очень признательно!

Вы уже сделали это ? И для эффектов сжимаемости это также может помочь. Пожалуйста, дайте мне знать, если это оставит вопросы открытыми.
Воздух сверху должен пройти дальше.

Ответы (1)

Течение вязкой жидкости можно описать с помощью уравнений Навье-Стокса . Это включает в себя описание потока воздуха вокруг аэродинамического профиля. Ваше предположение о сохранении импульса или энергии верно, оба они входят в вывод Навье-Стокса вместе с сохранением массы:

[Уравнения Навье-Стокса] описывают, как связаны скорость, давление, температура и плотность движущейся жидкости. [...]

Уравнения Навье-Стокса состоят из зависящего от времени уравнения непрерывности для сохранения массы , трех зависящих от времени уравнений сохранения импульса и зависящего от времени уравнения сохранения энергии .

( НАСА , выделение мое)

Поскольку не существует общего способа аналитического решения Навье-Стокса, для получения решения обычно используются численные приближения (см. Вычислительная гидродинамика ). При решении задачи обтекания крыла решения показывают более быстрый поток при более низком давлении над крылом и более медленный поток при более высоком давлении под крылом . Это может быть не тот простой ответ, который вы ищете, но любой ответ, не связанный со сложной математикой, обычно что-то упрощает.

Хотя вы правы в том, что принцип Бернулли связывает скорость потока и его давление, вы должны быть осторожны, вытекая из этого причинно-следственная связь:

Объяснения только Бернулли подразумевают, что разница скоростей возникает по причинам, отличным от разницы давлений, и что разница скоростей затем приводит к разнице давлений по принципу Бернулли. Эта подразумеваемая односторонняя причинно-следственная связь является заблуждением. Реальная причинно-следственная связь между давлением и скоростью обратна.

( Википедия )

Чтобы понять, почему аэродинамические поверхности имеют такую ​​форму, я рекомендую вам заглянуть на страницу НАСА, посвященную аэродинамическим силам . У них есть хорошее описание того, как общая сила создается из разницы давлений:

Аэродинамические силы

Спасибо! Итак, просто чтобы уточнить, хотя многие люди говорят, что причиной разницы давлений является принцип Бернулли (поскольку скорость вызывает изменение давления), на самом деле это давление вызывает изменение скорости? Или это смесь того и другого?
Нет, не похоже, что одно вызывает другое. Давление и скорость не являются независимыми, но это не означает, что одно вызывает другое. Распределение давления и скорости зависит от того, как течет воздух. И этот поток можно описать с помощью Навье-Стокса (хотя и не решить аналитически).