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复杂机械运动设计原理,复杂机械运动设计原理是什么

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于复杂机械运动设计原理问题,于是小编就整理了3个相关介绍复杂机械运动设计原理的解答,让我们一起看看吧。

  1. 考研机械类的难吗?都考什么啊?
  2. 飞机靠什么原理那么重都可以在空中飞行?
  3. 航母核动力到底是什么原理来驱动的?

考研机械类的难吗?都考什么啊?

考研机械类不难。具体考的内容包括: 理论力学材料力学,机械原理,机械零件,机械设计,金属材料与热处理,自动控制原理,电工电子技术计算机原理。这些课程看起来多,其实内容只要掌握了并不复杂。关键是理论联系实际。将机械理论用到真实的应用场景中。

飞机靠什么原理那么重都可以在空中飞行

首先感谢邀请~

复杂机械运动设计原理,复杂机械运动设计原理是什么
(图片来源网络,侵删)

有这么一句话,“只要发动机给力,板砖都能飞上天”如果发动机的推力足够大,理论上没有机翼也能飞。就比如说火箭,它没机翼但却能垂直发射升空。而飞机之所以能飞,除了有强大的发动机,还要借助大气。引擎提主要供前进的动力,而气流流过机翼产生升力。

题主可能会觉得空气轻飘飘的,怎么能提供那么大的升力。如果好奇机翼的升力是如何产生的,网上有大量的资料可查阅。所以这里就不再讲什伯努利原理了,主要解释为什么空气(流体)能产生的数十吨甚至更大的升力。

我们类比一下水,因为水流也是一种常见的流体。当我们用手在水中划动的时候,能够明显感受到阻力,并且划动地速度越快,阻力越大。这一点其实对空气是一样的,气流的力量不容小觑。一旦有了极高的相对速度,气流、气压差,它们的力量也是惊人的,想想飓风、台风、龙卷风就可以知道。回到问题上来,一般民航飞机的起飞速度可是在200~300公里每小时啊。

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(图片来源网络,侵删)

想像一下200~300公里每小时的风吹在身上会是多大的力。算了还是不想了,太冷。

飞机能飞得那么高,那么重可以在空中飞行的原理,这个其实是非常复杂的一件事情,因为这个包括阿动力学和空气学这样的一个,知识在里面,其实如果说是他根据飞机的机翼来看的话,如果在一定的动力条件下,在一定的速度下,飞机是根据上下机翼的气流的不同来进行一个拖住的这样的一个原理,简单的来说就是上面气压比较低,下面的气压比较高,这样的话呢,通过压力才能够把这么重的飞机托举上去,飞机才能在空中飞行,如果说是,根据飞机起飞前要加速度也是这个原因,只有他的速度加起来了他才能够升空,如果他的速度达不到一定的程度,那飞机他是不可能飞起来的,所以说我们往往看到月中的飞机,它滑行起飞的距离呢,就越常因此说我们就可以看出来,飞机它是跟速度有关系的,第2个如果速度起不来的话,那它机翼上下所感觉到的压力也不同,所以说我们一般情况下来说的话,飞机的机翼上面的压力要小于,下面的这个速度越快飞机的速度越快,这样的压力呢就变得越大,因此说下面的压力呢要大于上面的压力,多少飞机才能够飞起来,并且在空中能够平稳的飞行,所以说这是空气动力学的一个方面吧,普通人都是认为知道飞机能飞,但是根据什么原理来飞的就不知道了啊,飞机呢是根据加速度啊,是机翼上下的气流产生不同的压力。所以说这里面有很多的科学知识啊,空气动力学就是应用的极好的一个方面。

题主所问的应该是固定翼飞机的飞行原理,对于旋翼飞机(直升机那种)其原理比较容易理解,这里就不做解释了。

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(图片来源网络,侵删)

固定翼飞机的机翼是固定的,虽然有两个大翅膀,但并不能像鸟类那样扇动。但却能飞上天,着实有点不可思议。飞机能在天上飞,其水平方向上前进的动力来自于发动机产生的推力,这一点容易理解。但是在垂直方向上,那个抵抗飞机自身重力的力来自于哪里呢?其实我们仔细观察飞机的翅膀就会发现问题的关键。

注意到了没?机翼的上、下表面形状是不一样的。上表面是个弧面,而下表面接近平面。这样,在飞机向前飞行过程中,空气气流在流经机翼上下表面时所走的路程就不一样。上表面气流所走的路程要长一些,所以气流流速就比下表面快

在物理学中,有个著名的伯努力定律,简单概括就是流速快的地方,压强小。于是飞机机翼的上表面气体压强小,下表面气体压强大。上、下表面之间就有了压力差,而这个压力差为飞机提供了向上的托举力,以抵抗飞机自身的重力。

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流体连续性定理和伯努利定理。流体连续流过一个切面时,流过切面面积大的地方流速减慢,压力增大,流体流过切面面积小的地方,流体流速加快,压力减小。



飞机在空中飞行,空中的流体就是空气流,空气流通过飞机机翼前切面流向机翼后面分为机翼上表面流体和机翼下表面流体,流体从机翼前切面流到后面,空气流先分开从机翼切面上表面流过去和机翼切面下表面流过去,然后在合为一体,就在这个过程中,空气流连续性的从机翼切面的上下表面流过去,空气流连续流过机翼上表面,机翼上表面比较凸出,面积减小,流速加快,压力减小;同时空气流连续性流过机翼前切面下表面,机翼下表面空气流受阻挡流体面积增大,流体流速减慢,压力增大,就这样空气流连续性流过机翼前切面上下表面的过程中,机翼上表面压力减小,机翼下表面压力增大,空气流流过机翼切面的前后过程中就产生了一个向上的压强差,给飞机一个向上的升力,流体流速不断的加快,飞机向上的升力就不断的增大,超过飞机自身的重力之后,飞机就慢慢的从地面飞到天空中了。

推力作用下飞机前行,达到一定速度,机翼和机身切开空气时飞机重量被空气向上的浮力消除而飞机在推力作用下前行不变,速度越快浮力越大,浮力大于重量,飞机就上浮。飞机本身在推力作用下,前行始终不变。

航母核动力到底是什么原理来驱动的?

核动力航母驱动原理其实和常规动力航母没什么区别,无非就是烧开水的方式不同罢了,核动力使用的是“原子锅炉”,而常规动力航母使用的则是“燃油锅炉”,但是归根结底二者都是一种被称为蒸汽轮机的动力装置,原理都是通过烧开水然后产生高温高压的蒸汽,通过蒸汽驱动气轮机运行,最后推动螺旋旋转。以美军尼米兹级航母为例,它的动力装置就是两具西屋电气公司生产功率各130000马力的A-4W反应堆以及4具蒸汽轮机,所以别再说什么蒸汽轮机落后了,核动力也不过如此!

航母用核动力反应堆虽然是烧热水,但是与传统的燃油锅炉不同,它具有两个回路系统,并且反应堆烧的热水并不直接生产水蒸汽。反应堆的核燃料棒发生核裂变反应释放出大量热量,这些热量会加热反应堆中的高压纯净水,这些纯净水通常被称为冷却剂,在被加热后会由冷却泵推动至蒸汽发生器,然后将热量传导至二回路中的水,这些水被加热后产生水蒸汽,然后水蒸汽经由轮气机的狭小喷嘴后增压增速,最后喷射至轮气机叶片使其转动,轮气机主轴转动后带动螺旋桨旋转,推动航母前进。


那怎么控制航母的航速呢?航母的航速取决于螺旋桨的转速,而这个转速又是由蒸汽的产生量决定的,蒸汽的产量则是由反应堆燃料棒的核裂变速率决定的,那怎么有效控制燃料棒的裂变过程呢?这就需要说到插入反应堆中心的控制棒!核反应堆控制棒通常是由硼和镉这些容易吸收中子的材料制造而成,当它完全插入反应堆中心,由于吸收大量中子会让反应堆停止裂变反应,而抽出一点就能让反应堆低功率运转,如果要增加反应堆功率,那就再拔出一点,减少吸收中子量,让更多中子参与裂变反应,这样就能产生更多热量和水蒸汽,也就直接提高了螺旋桨的转速和航母航速,所以核动力航母的航速实际上是由反应堆控制棒的插入深度控制的!
使用核动力的好处显而易见,一公斤铀235燃烧产生的能量相当于2500吨煤炭,因此核动力航母具备了几乎无限续航性,1964年美国的“企业”号航母就曾经在全程不进行燃料补给的情况下,用64天完成了全球航行!
(企业号核动力航母与长滩号核动力巡洋舰环球航行)

但是与民用发电站的核燃料棒(二氧化铀陶瓷芯块)不同,航母因为体积相对狭小,换装核燃料棒相当麻烦,而且成本极高,因此一次装填燃料最好能做到像福特级一样永久性不更换燃料棒,即使再次也要如尼米兹级一样13年才需要换一次燃料棒,这样做自然减免了核燃料棒繁复的燃料棒更换过程,但是这也要求核燃料棒的铀235丰度特别高!


(航母核反应堆)

民用发电站的铀棒只需要达到3%的丰度就行了,而航母和核潜艇所使用的则是高浓度铀甚至是武器级铀,比如尼米兹航母的A-4W压水反应堆使用的是丰度40%的铀燃料棒,而俄亥俄级核动力潜艇则使用的是丰度在90%以上的武器级铀。(俄罗斯失事的库尔斯克号核动力核潜艇中的核燃料棒)

除了核动力装置之外,为了防止单一的动力装置出现故障,核动力航母通常还会配备备用常规动力,以防不时之需!尼米兹级航母一共有四个五叶螺旋桨,在每个螺旋桨驱动轴上都配备了一个功率8000KW的柴油机作为备用动力,在核动力反应堆出现故障时就可以马上启动柴油机运行,未雨绸缪,有备无患!
(尼米兹级航母螺旋桨)

到此,以上就是小编对于复杂机械运动设计原理的问题就介绍到这了,希望介绍关于复杂机械运动设计原理的3点解答对大家有用。

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