流体阻力liuti zuli

流体对其中运动的物体的阻碍作用，是流体对物体的作用力在与物体运动相反方向上的分力。一个直径0.5米的球体，在10℃的空气中以25米/秒的速度运动时，可受到大约300牛的空气阻力。阻力系数CD是描述流体阻力的一个无量纲量： CD=式中D为阻力，1/2ρv²为相对于截面面积A的动压力。阻力系数与物体的形状、迎角以及雷诺数和马赫数等因素有关。几种主要流体阻力的类型可分为：
❶摩擦阻力：由流体的粘滞性引起的阻力。物体在流体中不运动就不会出现摩擦阻力，而只要运动就不可避免地要受到摩擦阻力的作用。这与固体之间没有运动也会产生静摩擦力的情况截然不同。物体相对于流体运动的速度越快，摩擦阻力就越大。以250米/秒速度运动的球受到的空气阻力，是它以25米/秒速度运动时所受空气阻力的100倍。物体表面的大小和光滑程度以及物体前方的气流动压都与摩擦阻力有关，它在低速运动的飞机和舰船所受的流体阻力中占主导地位。
❷压差阻力：由流体相对于物体运动时，流速变化及产生旋涡等因素引起的阻力。它与物体的几何形状有关。圆头尖尾的流线型物体可使流体减小或不产生分离和旋涡，从而显著地减小压差阻力。鱼在水中的速度快与它们具有良好的流线形体形有着直接的关系。
❸诱导阻力：飞机机翼下表面的压强很大，会引起气流在翼梢端产生强烈旋涡，促使机翼的动升力向后倾斜，从而产生与飞行方向相反的水平分力（即诱导阻力）。诱导阻力与升力系数的平方成正比，还与展弦比有关。展弦比是翼展（机翼的总长度）与平均弦长（机翼的宽）之比。展弦比越大的机翼，诱导阻力越小。美国U-2型飞机的展弦比高达14.3。
❹兴波阻力：由存在自由表面的液体产生的波浪引起的阻力。水面舰船在高速航行时，它对航速的继续提高起着关键的作用。人们发明水翼船就是为了把船身举出水面，以避开兴波阻力的影响，获得更高的航速。
❺激波阻力：由物体相对于气体以超音速运动时产生的激波引起的阻力。它曾一度成为研制超音速飞机的严重障碍。
❻惯性阻力：由物体在流体中加速运动或流体做非定常流动引起的阻力。喷气式战斗机通常利用发动机的加力装置来克服这种阻力。对流体阻力的研究早在2000多年前就开始了，包括牛顿在内的许多科学家都为此作出过杰出的贡献。人们对如何减少流体阻力积累了丰富的经验，也发明了许多行之有效的好办法。例如：为了减小高速飞机的飞行阻力，通常将它们的机翼做成后掠翼或三角翼，将机身设计成蜂腰形。