Я спрашиваю относительно формулы тяги, которая включает изменение импульса, а также разницу давлений между входом и выходом двигателя для расчета генерируемой тяги; это означает, что изменение импульса и разность давлений явно являются двумя (2) разными явлениями.
Но в каскадах лопаток реактивной турбины мы можем наблюдать распределение давления, аналогичное распределению в крыле самолета, создающее подъемную силу, которая заставляет турбину вращаться, и составляющую нагрузки, действующую на подшипники турбины. Кроме того, видно, что изменение импульса на входе и выходе вызывает вращение турбины. Я ожидаю, что вращение турбины может быть объяснено одним из объяснений, но не обоими вместе, так как распределение давления по профилю лопасти является следствием отклонения воздуха лопастью, что также вызывает изменение импульса потока выход из турбины. Таким образом, сила, действующая на лопатку турбины, может быть рассчитана либо путем расчета изменения количества движения, либо путем расчета разницы давлений, но не как сумма того и другого.
Теперь, возвращаясь к случаю с двигателем, конечно, нет перепада давления по вертикали к оси двигателя, поэтому нет силы в этом направлении. Но разность давлений на линии оси есть прямое следствие ускорения потока (изменения импульса) через двигатель:
Так почему же разность давлений и изменение импульса суммируются, чтобы получить тягу?
Это фирменное открытие г-на Бернулли: полное давление — это динамическое давление (изменение импульса) плюс статическое давление. Как статическое, так и динамическое давление являются результатом удара молекул воздуха о крыло или лопатку турбины, которая действует как подъемная поверхность. Основное различие между ними заключается в том, что статическое давление является результатом случайных векторов скорости, усредняющих ноль, в то время как динамическое давление имеет среднюю скорость молекулы, не равную нулю.
Закон Бернулли также можно записать в виде
С масса воздуха, воздействующая на несущую поверхность в секунду, и его скорость. Поскольку это неудобный способ расчета конструкции самолета, мы обычно видим его в формате, в котором используются плотность воздуха и площадь крыла.
Есть аналогия с потенциальной и кинетической энергией. Оба являются формами энергии, и одна форма может быть свободно заменена другой. Падающий предмет трансформируется в , но полная энергия остается постоянной в любой момент времени.
То же самое касается давления, которое на самом деле является мерой энергии молекул воздуха. Реактивный двигатель добавляет энергию молекулам воздуха, проходящим через него. Лопатка турбины может приводиться в движение либо динамическим давлением, либо разницей статического давления перед и за лопастью - существуют лопатки различной конструкции в зависимости от пропорции статического и импульсного. Форма выхлопа двигателя может оставить выходящий воздух с более высоким статическим давлением, чем окружающий воздух, или полностью преобразовать более высокое статическое давление в динамическое давление.
Статическое давление и изменение импульса суммируются, потому что они представляют собой две формы одной и той же сущности: энергии, добавленной к воздушному потоку.
Гуха.Губин
Койовис