第10章 在提瓦特運行流體力學基礎是否會導致‘白努力\\\’原理(3 / 3)

“大概明白了……”阿貝多點了點頭。

“那這個東西是做什麼的?”安柏指了下杜威身後的機器。

“這個啊,這個是展示氣流在機翼上呈現的狀態的機器,我稱之為風洞。現在我們隻能製作這麼小的風洞,想要做能給正常大小的飛機測試的風洞對我們來說太困難了。”杜威攤了攤手。

“杜先生,煙已經準備好了。”諾艾爾走了過來,輕輕拍了下杜威的肩膀。

“哦,是嗎,諾艾爾真厲害。”

“沒……沒有啦……”

上凸下平的翼麵已經在風洞中被安置好了,並且與地麵有著大約4°的夾角。

昏昏欲睡的溫迪站起來,啟動了風洞——他在風洞吹風的地方布置了兩個魔法陣,由他進行啟動,進行長時間的送風。

而煙——杜威沒找到其他材料,於是直接燒了柴火,多少也是有點煙的對罷。

煙通過管道被送入風洞內,形成一道平直的軌跡。

當煙接觸到機翼剖麵時,機翼後部的煙居然形成了小小的波浪。

“溫迪,慢慢加速風速。”

“好~”

小小的波浪變大,然後機翼下表麵的煙氣被吸到上表麵形成了一道渦流。

“你們看,這裏有一道不斷被吹走的渦流。”杜威指了下機翼上表麵後緣位置。

“剛剛還是波浪,現在居然變成旋渦了!”安柏感歎道。

“話說到這份上,應該引入新的知識點了吧?”靠在琴團長身旁的麗莎笑著問道。

“是的,新的知識點,叫角動量守恒定律。

一般來說,當流體(如水或空氣)在受到外力作用,如物體移動、流速變化或者地形影響時,會發生流體運動的不均勻性,局部區域的流體因受力產生加速度差,進而導致流線發生彎曲,從而形成漩渦。

這種流體的旋轉運動通常遵循角動量守恒定律,即在沒有外力矩作用下,流體的總角動量保持不變。

你們看,這裏出現了渦流,根據角動量守恒定律,總角動量不變的情況下,必有另一個漩渦與之抵消,就在這裏。”

杜威指了一下機翼前緣。

“總角動量不變,因此,如果後麵這裏有了一個旋渦,那麼在機翼前緣就一定有一個大小相等方向相反的環流來抵消它。這個環流從前緣下表麵出發,繞過前緣到達上表麵,叫做繞翼環流。

由於後緣的旋渦不斷被吹走,又不斷形成,速度提高,前緣的繞翼環流不斷增強,這使上表麵的氣流不斷增強——”

“根據伯努利原理,流速快的地方壓力低,上表麵空氣流速比下表麵快,產生的壓力差導致飛機飛了起來。是這樣吧?”阿貝多取出了小本本看了幾眼,然後開口回答道。

“嗯,這當然也是一定的升力來源,你看,這個機翼是有一定角度的攻角的,空氣會先撞到下表麵。力的作用是相互的,所以,這一部分撞擊到下表麵的氣流給了機翼一定的向上的力,叫撞擊升力。

所以,機翼的升力不能隻用一種理論才能解釋。我當時上初等學校時,老師隻告訴我伯努利原理,我當時把腦子裏的東西都抖落出來也沒想明白,憑啥伯努利原理可以解釋為何機翼上表麵氣流速度比下表麵快呢?直到我進入了高等學校後,才逐漸明白,升力這個東西並不是簡簡單單的一個理論就能解釋的,而是多種理論一起解釋才行的。

隻用一種伯努利原理解釋升力本來就是對科學的不負責。因此,我當時就對那些隻用伯努利原理解釋飛機升力的人為‘白努力’。

現在你們大概明白了吧,關於飛機如何起飛的問題?”

杜威放下了手裏的炭筆,看向了眾人。