老钱的极简科普 - 飞机为什么会飞？

没没没钱

飞机为啥会飞？当你带孩子第一次坐飞机的时候，被他问到这个，多数家长会皱眉头

掏出笔和纸，然后说伯努利定理？ 那不是对付孩子的方法；  拿两张纸嘴巴一吹，说这就是伯努利定理。
孩子一头雾水，两张破纸，嘴巴一吹。这和长翅膀的飞机有毛线关系？孩子没法联想啊。



我创造的极简回答是：
空气它就和水是一样的，我们发明了一个超大的翅膀，在空气里打水漂，只要速度快，角度准。  
这空气里打水漂，能从昆明飞到上海，漂很远哦~
瓦片虽然沉重，但是只要你抛的准，速度快。它能在水上漂很远。  漂到没速度才沉。飞机烧油，一直冲天炮烟花炮竹一样窜的快，在空气里打水漂。所以不沉。



各位家长，小朋友；我是喜欢科普的钱老师，欢迎关注我的文章。

夜影

半桶水晃得最响，民科特喜欢给别人科普~

yyqop01

没没没钱 发表于 2021-5-1 20:22
就当他们是在给我顶贴呗；

心宽很重要。。。   看问题的视角很重要。

承认自己啥也不懂，的确是不难，是吧

没没没钱

fengyishi00 发表于 2021-4-30 20:36
我特别喜欢看钱老哥的帖子，很有新意，并且往往下面的回复更精彩~

就当他们是在给我顶贴呗；

心宽很重要。。。   看问题的视角很重要。

精准，其实完全不是那么重要。  毕竟这又不是几何题目、代数题目。

论坛的作用就是交流思维；

而科普最重要的，是启发思考，联系生活。

fengyishi00

我特别喜欢看钱老哥的帖子，很有新意，并且往往下面的回复更精彩~

qjc

空气动力学专业并不是搞不明白机翼升力的原理，只不过在工程应用中有些情况下难以计算出精确结果。而对于那些非专业乱用伯努利定律的情况，是有定论的。

litong_874

yyqop01 发表于 2021-4-18 01:43
你们不要吵了，空气动力学方面的专业研究机构都没搞明白的问题，没必要。

当是两小儿辩日吧

yyqop01

你们不要吵了，空气动力学方面的专业研究机构都没搞明白的问题，没必要。

litong_874

qjc 发表于 2021-4-17 13:31
首先需要明确的是气流存在稳定平衡状态，也就是定常流动。常见的例子就能说明这一点。例如一个气罐打开后 ...

打字打得够多了，留着给别人不同的意见评论吧，我歇了。

qjc

litong_874 发表于 2021-4-17 01:54
或者用你的话来表达，气流达到稳定平衡状态后，压强和外界基本相等。
如果你强调的是相等，那气流没有策 ...

首先需要明确的是气流存在稳定平衡状态，也就是定常流动。常见的例子就能说明这一点。例如一个气罐打开后喷出的气流速度基本是稳定的，不会出现速度不断增加或降低。因为气罐容量相对于喷出的流量来说还是比较大的，内部压强降低很慢，所以大致能等同于定常流动。就算你认为“永远达不到稳态”那么只要你同意在一定时间内可以达到非常接近稳态，也不影响讨论的主题。

“基本相等”指的是射流压强略低于大气压强。前面说过，如果看作是无粘的流体，不存在剪切作用，那么可以得到平衡状态时压强和大气压强相等。再考虑粘性，周围的空气受到气流的带动加速，因此在气流周围有一个局部的低压，导致略低于大气压强。

气流的“策动源”是什么？就是高压气体容器。只要这个容器内部压强高于外界，气体就会源源不断地向外喷出。如果容量够大，那么压强始终能维持基本不变，气流就会持续喷出。

从容器开口的截面来看，这里的压强和外界一致，而开口向容器壁内侧球面扩张的一定范围内，则存在压力梯度，对应容器内静止的气体逐渐加速降压，最终达到开口的过程。

litong_874

qjc 发表于 2021-4-16 21:18
为什么说这个时间是无穷大？

或者用你的话来表达，气流达到稳定平衡状态后，压强和外界基本相等。
如果你强调的是相等，那气流没有策动源，也就不存在稳定平衡的气流；如果你强调的是不相等，那压差就出现了。
你总不能说又相等又不相等吧？那是用前朝的剑斩本朝的官啊。

litong_874

qjc 发表于 2021-4-16 21:18
为什么说这个时间是无穷大？

不考虑空气阻力，可压缩性和粘度，理想气体状态转移本身就是永远达不到稳态的，指数曲线。

qjc

litong_874 发表于 2021-4-16 15:21
那这个时间也是无穷大，永远不会达到。你的理论逻辑，是使用微观级，瞬时值，有限元来分析相互作用，然后 ...

为什么说这个时间是无穷大？

litong_874

qjc 发表于 2021-4-16 10:37
假设存在一个无限大容积的容器，里面存放了高压空气，然后开一个口。从开口持续喷出低于音速的气流。这个 ...

那这个时间也是无穷大，永远不会达到。你的理论逻辑，是使用微观级，瞬时值，有限元来分析相互作用，然后一笔带过就把结论加在了宏观现象上。

qjc

litong_874 发表于 2021-4-16 00:35
继续讨论不同意见。

假如气流压强低于外界，则会减速，使压强增大。所以只要吹出了气流，很快就会达到 ...

假设存在一个无限大容积的容器，里面存放了高压空气，然后开一个口。从开口持续喷出低于音速的气流。这个气流达到稳定平衡状态后的压强和外界基本相等。

litong_874

qjc 发表于 2021-4-15 17:44
假如气流压强低于外界，则会减速，使压强增大。所以只要吹出了气流，很快就会达到一个平衡，使气流的压强 ...

继续讨论不同意见。

假如气流压强低于外界，则会减速，使压强增大。所以只要吹出了气流，很快就会达到一个平衡，使气流的压强和外界基本相等。

这句话我也认为没错，前提是只吹一口气。

model_engine

qjc 发表于 2021-4-15 17:29
力有方向，所取的面元也有方向，而压强是他们的比，显然不是矢量单位。如果你想表述正对气流的方向去测压 ...

刚刚查了下，压强的确没有方向。

qjc

litong_874 发表于 2021-4-15 17:32
好的。
42楼结尾，假如吹出的气体压强低于外界，则气流会收缩和减速，这将使压强增大。
这句话本身我觉 ...

假如气流压强低于外界，则会减速，使压强增大。所以只要吹出了气流，很快就会达到一个平衡，使气流的压强和外界基本相等。

有了这个结论，所谓的“流速越快压强越低”来解释纸张会靠拢，就是不合适的。还未摩擦减速的气流和肺部内的气体之间可以大致用伯努利定律描述压强变化，但是气流和外界的空气之间的压强则不适用伯努利定律。

没没没钱

model_engine 发表于 2021-4-15 17:11
压强等于力除以单位面积，如果压强没有方向，那么力也没有方向了。我没学过流体力学，好歹学过初中物理。

压强这玩意儿，人造的理念

就好像给村里的狗子哥起名    ：汤姆格林 先生

造出这么个文化人的玩意儿，目的不是钻研压力的方向，压力的方向啥意义都木有。要看目的。  造词人的目的。。。

说白了，就是为了说明：为啥一根钉子扎脚，  一万颗钉子攒一起，就不扎脚。
造这么个词儿，就为了说明这个事。和方向没关系。
何必计较压力的方向？

就纯标量就好使，够用。    我们应该读书，但是不能死读书哦。学以致用，没用的学问千万别钻。。，烧脑

litong_874

qjc 发表于 2021-4-15 15:59
楼上我已进行了回复。如果你有不同意见，可以把你的推导思路表述出来。

好的。
42楼结尾，假如吹出的气体压强低于外界，则气流会收缩和减速，这将使压强增大。
这句话本身我觉得是对的，而且它并没有与伯努利原理有矛盾之处。
前半句是瞬态，后半句是终态。气流收缩和减速，使压强增大的过程，就是形成升力的过程。

qjc

model_engine 发表于 2021-4-15 17:09
压强是矢量单位，怎么会没方向? 如果你吹出的气流压强还略低于外部，那么你的气又是怎么吹出来的？气流肯 ...

力有方向，所取的面元也有方向，而压强是他们的比，显然不是矢量单位。如果你想表述正对气流的方向去测压力比较大，可以看看全压、动压、静压的概念。吹气的时候，肺部的压强高于外界，而吹出的气流已经加速，并且压强几乎等于外界。略微低于是因为粘性作用带动周围空气，气流周围压强会略微降低。如果是无粘性流体，那气流压强会和外界相等。