。贴近物体的气流粘附于物体表面,而较远的气流则自由流过。由于存在一个较大的速度梯度,导致边界层相应存在较大的剪切力。此外,在绕流物体的后部和理想气流之间存在着相互作用,边界层会产生所谓的“分离气流”(separatedflow)。分离气流的特征是存在由第二节空气的特性切向力产生的气流急速旋转,以及阻力提高和升力损失。在讨论这些流体的流动特性之前,首先对空气的力学特性给予简单介绍。第二节空气的特性一、空气密度空气分子做不规则运动,其能量受温度的影响,温度越高,分子运动速度越高,移动距离越远。若单位体积内的分子数目保持不变,则空气质量和压强也将保持恒定。因而单位体积内的分子数量也随温度的不同而不同,单位体积内空气质量和空气密度会随温度发生变化。因此,为了便于在不同条件下比较,需定义一个“标准空气密度”,即在标准压强和标准温度条件下的空气密度。按NACA/NASA标准,对于海平面上的干燥空气,规定:标准压强为1.013×105N/m2,标准温度为15℃,重力加速度g为9.8m/s2,而在上述规定的条件下标准空气密度ρ等于第二节空气的特性一、空气密度1.225kg/m3。在研究空气动力学时,通常以上述标准值作为参照基准。实际上,空气大多处于非标准状态,空气密度的变化遵循理想气体状态方程,即:式中,p为大气压强,单位为Pa;T为热力学温度,单位为K;ρ为空气密度,单位为kg/m3;下标“0”表示标准状态或任一初始状态。第二节空气的特性一、空气密度1.空气密度随温度的变化大气温度或某局部条件变化都会导致空气温度变化。在压力不变的情况下,温度变化引起的空气密度变化可由初始绝对温度与当前热力学温度的比值乘以初始空气密度求得。例如,当散热器排出的空气比标准的周围环境空气高50℃时,可计算出其密度为:ρ=(15+273.15)/(65+273.15)×1.225kg/m3=1.044kg/m3
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