壓差阻力

壓差阻力

用刀把一個物體從當中剖開，正對著迎風吹來的氣流的那塊面積就叫做“迎風面積”。如果這塊面積是從物體最粗的地方剖開的，這就是最大迎風面積。從經驗和實驗都不難證明：形狀相同的物體的最大迎風面積越大，壓差阻力也就越大。

物體形狀對壓差阻力也有很大的作用。把一塊圓形的平板，垂直地放在氣流中。它的前後會形成很大的壓差阻力。平板後面會產生大量的渦流，而造成氣流分離現象。如果在圓形平板的前面加上一個圓錐體，它的迎風面積並沒有改變，但形狀卻變了。平板前面的高壓區，這時被圓錐體填滿了。氣流可以平滑地流過，壓強不會急劇升高，顯然這時平板後面仍有氣流分離，低壓區仍然存在，但是前後的壓強差卻大為減少，因而壓差阻力降低到原來平板壓差阻力的大約五分之一。

如果在平板後面再加上一個細長的圓錐體，把充滿旋渦的低壓區也填滿，使得物體後面只出現很少的旋渦，那麼實驗證明壓差阻力將會進一步降低到原來平板的大約二十到二十五分之象這樣前端圓純、後面尖細，象水滴或雨點似的物體，叫做“流線形物體”，簡稱“流線體”。在迎風面積相同的條件下，它的壓差阻力最小。這時阻力的大部分是摩擦阻力。除了物體的迎風面積和形狀外，物體在氣流中的位置也影響到壓差阻力的大小。

物體上的摩擦阻力和壓差阻力合起來叫做“迎面阻力”。一個物體，究竟哪一種阻力佔主要部分，這要取決於物體的形狀和位置。如果是流線體，那麼它的迎面阻力中主要部分是摩擦阻力。如果形狀遠離流線體的式樣，那麼壓差阻力佔主要部分，摩擦阻力則居次要位置，而且總的迎面阻力也較大。