SS6680-N35CU大氣壓力是指大氣層內(nèi)空氣的壓強(qiáng),即物體單位面積上承受的空氣的垂直作用力�？諝�對物體表面產(chǎn)生壓力的原因有兩個(gè):一個(gè)是上層空氣的重力對下層空氣造成了壓力。例如某一高度上空氣的壓力就是這高度以上的空氣柱重力作用的結(jié)果。所以在垂直方向上,越向上空氣柱越短,空氣壓力就越低.另一個(gè)原因是空氣分子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)。由于空氣分子不規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)使空氣分子彼此間互相碰撞,或?qū)θ萜鞅谂鲎捕a(chǎn)生壓力。所以在同一個(gè)高度

上,由于空氣溫度不同,空氣的壓力也是不均勻的。

度量大氣壓力的單位有:毫米汞柱(mmHg)、帕(Pa(N・m-2))、每平方英寸磅

(psi)、每平方厘米千克力(kgf/cm2)等,其中,帕(Pa)為國際計(jì)量單位。

因?yàn)榇髿鈮毫﹄S高度和溫度變化,所以規(guī)定在海平面溫度為15℃時(shí)的大氣壓力為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,表示為:29.92inhg,760mmhg,1013.25hpa,14.6959psi(poud/inch2),103323kgf/cm2.大氣壓力隨高度的變化如圖1-3所示.

粘性是流體固有的屬性。當(dāng)流體內(nèi)兩相鄰流層的流速不同時(shí),或流體與物體間發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí),兩個(gè)流層接觸面上或流體和物體接觸面上便產(chǎn)生相互粘滯和相互牽扯的力,這種特性就是流體的粘性。

大氣的粘性比較小,不容易被覺察,但對航空器飛行的影響卻不能忽略。大氣的粘性主要是由于大氣中各種氣體分子不規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的。氣體分子的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)使各層的氣體分子可以互相交換,當(dāng)相鄰兩層氣體之間有相對運(yùn)動(dòng)時(shí),這種交換會(huì)帶來動(dòng)量的交換,從而產(chǎn)生相互牽扯的作用力,這種作用力就是大氣的粘性力,或稱作大氣的內(nèi)摩擦力。

實(shí)驗(yàn)表明:流體的粘性力與相鄰流層的速度差Δv=v1-u2、接觸面的面積ΔS成正比,和相鄰流層的距離Δy成反比(見圖1-4),即:

式中:F――流體的粘性力;

Δu/Δy――在流層的垂直方向上,每單位長度速度變化量,叫做橫向速度梯度;

Δs――接觸面的面積;

u――橫向速度梯度為1時(shí),在流層單位接觸面上產(chǎn)生的粘性力,稱為流體的粘度系數(shù)(動(dòng)力粘度系數(shù)),可作為度量流體粘性的指標(biāo),單位是pa・s(帕・秒)。

不同的流體具有不同的粘度系數(shù),同一流體的粘度系數(shù)又隨溫度而變化,氣體的粘度系數(shù)隨溫度升高而增大,液體的粘度系數(shù)隨溫度升高而減小,氣體和液體具有完全不同的粘溫特性如圖1-5所示.

當(dāng)大氣流過物體時(shí),只有緊貼物體表面的氣流層中橫向速度梯度較大,粘性力比較大,空氣的粘性表現(xiàn)得比較明顯。在離開物體表面較遠(yuǎn)的外部區(qū)域,氣流層中橫向速度梯度很小,粘性力也很小,一般情況下可以忽略空氣的粘性作用。沒有粘性的流體稱為理想流體,當(dāng)不考慮粘性作用時(shí),可以把空氣當(dāng)作理想流體來處理。

空氣的可壓縮性是指一定量的空氣在壓力或溫度變化時(shí),其體積和密度發(fā)生變化的特性.

凡是物質(zhì)都具有一定程度的可壓縮特性,但不同狀態(tài)的物質(zhì)可壓縮性有著明顯的差異。在相同的壓力變化量(Ap)的作用下,密度的變化量(p)越大的物質(zhì),可壓縮性就越大。液體的密度變化量極小,可以看作是不可壓縮的。而空氣由于分子之間距離較大、分子之間吸引力較小,它的可壓縮性表現(xiàn)得十分明顯。

當(dāng)大氣流過飛行器表面時(shí),在一些部位氣流速度增加,氣流的壓力會(huì)減小,密度也會(huì)隨之下降;在一些部位氣流速度減小,氣流的壓力會(huì)增加,密度也會(huì)隨之上升。這就是大氣的壓縮性在流動(dòng)中的表現(xiàn)。在低速(MrJ<0.4)飛行時(shí),大氣的壓力變化一般不大,密度的變化也很小,大氣的壓縮性對飛行器的飛行影響很小,可以忽略大氣的壓縮性,將大氣看成不可壓縮的流體,從而使問題的研究簡單化。但在高速(MfJ>0.4)飛行時(shí),由于速度變化引起的壓力和密度的變化比較大,大氣的壓縮性對飛行器的飛行影響不可忽略,這時(shí),就必須考慮大氣的可壓縮性。