空气动力学阻抗

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问题描述:

请问空气动力学阻抗的定义是什么？谢谢！

解析:

空气动力学是力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。

空气动力学的发展简史

最早对空气动力学的研究，可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期，荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力；1726年，牛顿应用力学原理和演绎方法得出：在空气中运动的物体所受的力，正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。

1755年，数学家欧拉得出了描述无粘性流体运动的微分方程，即欧拉方程。这些微分形式的动力学方程在特定条件下可以积分，得出很有实用价值的结果。19世纪上半叶，法国的纳维和英国的斯托克斯提出了描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程，后称为纳维-斯托克斯方程。

到19世纪末，经典流体力学的基础已经形成。20世纪以来，随着航空事业的迅速发展，空气动力学便从流体力学中发展出来并形成力学的一个新的分支。

航空要解决的首要问题是如何获得飞行器所需要的举力、减小飞行器的阻力和提高它的飞行速度。这就要从理论和实践上研究飞行器与空气相对运动时作用力的产生及其规律。1894年，英国的兰彻斯特首先提出无限翼展机翼或翼型产生举力的环量理论，和有限翼展机翼产生举力的涡旋理论等。但兰彻斯特的想法在当时并未得到广泛重视。

约在1901～1910年间，库塔和儒科夫斯基分别独立地提出了翼型的环量和举力理论，并给出举力理论的数学形式，建立了二维机翼理论。1904年，德国的普朗特发表了著名的低速流动的边界层理论。该理论指出在不同的流动区域中控制方程可有不同的简化形式。

边界层理论极大地推进了空气动力学的发展。普朗特还把有限翼展的三维机翼理论系统化，给出它的数学结果，从而创立了有限翼展机翼的举力线理论。但它不能适用于失速、后掠和小展弦比的情况。1946年美国的琼期提出了小展弦比机翼理论，利用这一理论和边界层理论，可以足够精确地求出机冀上的压力分布和表面摩擦阻力。

近代航空和喷气技术的迅速发展使飞行速度迅猛提高。在高速运动的情况下，必须把流体力学和热力学这两门学科结合起来，才能正确认识和解决高速空气动力学中的问题。1887～1896年间，奥地利科学家马赫在研究弹丸运动扰动的传播时指出：在小于或大于声速的不同流动中，弹丸引起的扰动传播特征是根本不同的。

在高速流动中，流动速度与当地声速之比是一个重要的无量纲参数。1929年，德国空气动力学家阿克莱特首先把这个无量纲参数与马赫的名字联系起来，十年后，马赫数这个特征参数在气体动力学中广泛引用。

小扰动在超声速流中传播会叠加起来形成有 的突跃——激波。在许多实际超声速流动中也存在着激波。气流通过激波流场，参量发生突跃，熵增加而总能量保持不变。

英国科学家兰金在1870年、法国科学家许贡纽在1887年分别独立地建立了气流通过激波所应满足的关系式，为超声速流场的数学处理提供了正确的边界条件。对于薄冀小扰动问题，阿克莱特在1925年提出了二维线化机冀理论，以后又相应地出现了三维机翼的线化理论。这些超声速流的线化理论圆满地解决了流动中小扰动的影响问题。

在飞行速度或流动速度接近声速时，飞行器的气动性能发生急剧变化，阻力突增，升力骤降。飞行器的操纵性和稳定性极度恶化，这就是航空史上著名的声障。大推力发动机的出现冲过了声障，但并没有很好地解决复杂的跨声速流动问题。直至20世纪60年代以后，由于跨声速巡航飞行、机动飞行，以及发展高效率喷气发动机的要求，跨声速流动的研究更加受到重视，并有很大的发展。

远程导弹和人造卫星的研制推动了高超声速空气动力学的发展。在50年代到60年代初，确立了高超声速无粘流理论和气动力的工程计算方法。60年代初，高超声速流动数值计算也有了迅速的发展。通过研究这些现象和规律，发展了高温气体动力学、高速边界层理论和非平衡流动理论等。

由于在高温条件下全引起飞行器表面材料的烧蚀和质量的引射，需要研究高温气体的多相流。空气动力学的发展出现了与多种学科相结合的特点。

空气动力学发展的另一个重要方面是实验研究，包括风洞等各种实验设备的发展和实验理论、实验方法、测试技术的发展。世界上第一个风洞是英国的韦纳姆在1871年建成的。到今天适用于各种模拟条件、目的、用途和各种测量方式的风洞已有数十种之多，风洞实验的内容极为广泛。

20世纪70年代以来，激光技术、电子技术和电子计算机的迅速发展，极大地提高了空气动力学的实验水平和计算水平，促进了对高度非线性问题和复杂结构的流动的研究。

除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外，60年代以来，由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展，出现了工业空气动力学等分支学科。

空气动力学的研究内容

通常所说的空气动力学研究内容是飞机，导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律，飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲，空气动力学可有两种分类法：

首先，根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度，空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。通常大致以400千米／小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中，气体介质可视为不可压缩的，对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动，须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。

其次，根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性，空气动力学又可分为理想空气动力学(或理想气体动力学)和粘性空气动力学。

除了上述分类以外，空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。

在低速空气动力学中，介质密度变化很小，可视为常数，使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、举力线理论、举力面理论和低速边界层理论等；对于亚声速流动，无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程，研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法，普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法，在粘性流动方面有可压缩边界层理论；对于超声速流动，无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。

在超声速流动中，基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动、锥型流，等等。主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。跨声速无粘流动可分外流和内流两大部分，流动变化复杂，流动的控制方程为非线性混合型偏微分方程，从理论上求解困难较大。

高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量，在高超声速流动中，真实气体效应和激波与边界层相互干扰问题变得比较重要。高超声速流动分无粘流动和高超声速粘性流两大方面。

工业空气动力学主要研究在大气边界层中，风同各种结构物和人类活动间的相互作用，以及大气边界层内风的特性、风对建筑物的作用、风引起的质量迁移、风对运输车辆的作用和风能利用，以及低层大气的流动特性和各种颗粒物在大气中的扩散规律，特别是端流扩散的规律，等等。

空气动力学的研究方法

空气动力学的研究，分理论和实验两个方面。理论和实验研究两者彼此密切结合，相辅相成。理论研究所依据的一般原理有：运动学方面，遵循质量守恒定律；动力学方面，遵循牛顿第二定律；能量转换和传递方面，遵循能量守恒定律；热力学方面，遵循热力学第一和第二定律；介质属性方面，遵循相应的气体状态方程和粘性、导热性的变化规律，等等。

实验研究则是借助实验设备或装置，观察和记录各种流动现象，测量气流同物体的相互作用，发现新的物理特点并从中找出规律性的结果。由于近代高速电子计算机的迅速发展，数值计算在研究复杂流动和受力计算方面起着重要作用，高速电子计算机在实验研究中的作用也日益增大。因此，理论研究、实验研究、数值计算三方面的紧密结合是近代空气动力学研究的主要特征。

空气动力学研究的过程一般是：通过实验和观察，对流动现象和机理进行分析，提出合理的力学模型，根据上述几个方面的物理定律，提出描述流动的基本方程和定解条件；然后根据实验结果，再进一步检验理论分析或数值结果的正确性和适用范围，并提出进一步深入进行实验或理论研究的问题。如此不断反复、广泛而深入地揭示空气动力学问题的本质。

20世纪70年代以来，空气动力学发展较为活跃的领域是湍流、边界层过渡、激波与边界层相互干扰、跨声速流动、涡旋和分离流动、多相流、数值计算和实验测试技术等等。此外，工业空气动力学、环境空气动力学，以及考虑有物理化学变化的气体动力学也有很大的发展。

阻抗是指车载扬声器输入信号的电压与电流的比值，其单位为欧姆(Ω)。通俗的说阻抗也就是车载扬声器对电流所呈现出的阻力，阻抗并不等于就是电阻，而是包括电阻和电抗，即包括电阻和电感、电容产生的感抗和容抗三个部分，是这三者在向量上的总和。

在相同电压下，阻抗越高电流越小，阻抗越低电流越大。在功放与输出功率相同的情况下，低阻抗的车载扬声器可以获得较大的输出功率，但是阻抗太低了又会造成欠阻尼和低音劣化等现象。通常，车载扬声器的阻抗越低，便越难于推动。阻抗并不是一个常数值，而是随着播放的音乐的频率而不断变化起伏，可能在某频率高到十几欧姆或二十几欧姆，也可能在某频率低到一欧姆或以下，一般以其谐振频率下共振峰之间所呈现的最低阻抗值来作为其标称值。目前，大部分车载扬声器的阻抗是在2-8欧姆。我国国家标准规定的音箱阻抗优选值有4Ω、8Ω、16Ω（国际标准推荐值为8Ω）。

在选购车载扬声器时，也一定要注意与车载功放的阻抗匹配问题，也就是其阻抗要在车载功放的负载阻抗范围之内，只有这样车载功放才能安全工作并提供最理想的功率输出。

　　对于患有冠心病的患者而言。最好的的康复治疗除了药物的治疗之外,同时还应该要有适当的锻炼来辅助。那么哪些运动适合冠心病患者呢下面就跟着我一起来看看吧。

康复治疗内容

心脏康复是通过综合的康复医疗改善心血管功能，使患者在身体、精神、职业和社会活动等多方面恢复或接近正常，同时强调积极干预心脏病危险因素，阻止或延缓疾病进展，减轻残疾和减少再次发作风险。作为一种综合医疗手段，现代心脏康复应包括常规心血管药物治疗、运动疗法、饮食疗法、心理治疗、物理因子治疗、传统中医治疗、社会和职业治疗等各方面。运动治疗是综合心脏康复的一个重要组成部分。

对于冠心病患者，心脏康复具体可包括以下内容：①改变生活方式，主要包括指导患者戒菸、合理饮食、科学运动以及睡眠管理;②双心健康，重视恢复患者的心脏功能和心理健康;③循证用药，药物治疗是基础，根据指南推荐意见规范用药是心脏康复的重要组成部分;④评估生活质量，冠心病患者康复治疗的目的是提高生活质量，因此适时评估也是康复本身的一项重要内容;⑤职业康复，回归家庭和社会是最终目标，能否实现这一目标是在康复治疗中须回答的问题，另外也要采取措施尽可能实现这一目标。

　　运动治疗程式

运动治疗是心脏康复的重要组分，对冠心病患者应进行评估和危险分层，指导其进行运动治疗。其中运动处方的制定是关键。须指出，每个运动康复方案都必须是根据患者的实际情况量身定制的，即强调个体化原则，但同时也应当遵循普遍性的指导原则。经典的运动康复治疗包括三部曲：

准备活动热身运动

多采用低水平有氧运动，持续5～10分钟。目的是放松和伸展肌肉、提高关节活动度和心血管适应性，预防运动诱发的心脏不良事件和运动性损伤。

训练运动

有氧运动是基础，阻抗运动和柔韧性训练是补充。总时间30～90分钟。

有氧运动

常用的有行走、慢跑、骑自行车、游泳、爬楼梯，以及在器械上完成的行走、踏车、划船等。每次运动20~40分钟，建议初始从20分钟开始，根据患者运动能力逐步增加时间。

运动频率3～5次/周，强度为最大运动强度的50%～80%。体能差者的运动强度可设定为50%，随着体能改善逐步加大;对体能好者，运动强度应设为80%。常用的确定运动强度的方法有心率储备法、无氧阈法、靶心率法、自我感知劳累程度分级法，前2种需通过心电图负荷试验或心肺功能运动试验获得资料。推荐联合应用上述方法，尤其是应结合自我感知劳累程度分级法。

柔韧性训练

保持躯干上部和下部、颈部和臀部的柔韧性非常重要，否则会增加慢性颈肩腰背痛风险。老年人普遍柔韧性差，因此柔韧性训练对老年人很重要。训练应以缓慢、可控制的方式进行，逐渐加大活动范围。

每个部位拉伸6～15秒，逐渐增加到30秒，如可以耐受则增至90秒，期间正常呼吸。强度为有牵拉感觉同时不感觉疼痛，每个动作重复3～5次，总时间约10分钟。频率为2～3次/周。

阻抗运动

运动形式多为回圈阻抗力量训练，即一系列中等负荷、持续、缓慢、大肌群、多次重复的阻抗力量训练，常包括利用自身体重如俯卧撑、哑铃或杠铃、运动器械以及弹力带。其中弹力带易携带、不受场地及天气影响、可模仿日常动作，尤其适合基层应用。每次训练8~10组肌群，躯体上部和下部肌群可交替训练。

运动频率2~3次/周。初始推荐强度：上肢为30%～40% 1-RM注：1-RM 为单次最大负荷量，即在保持正确方法且无疲劳感的情况下，一个人仅一次重复能举起的最大重量，下肢为50%～60%1-RM，勃氏Borg scale自感劳累分级评分为11～13分。训练前须有5～10分钟的有氧运动热身，强度不超过最大运动强度的50%～80%，运动过程中用力时呼气、放松时吸气，不要憋气，避免瓦耳萨耳瓦Valsalva动作编者注：深吸气后，在屏气状态下用力作呼气动作10~15秒。

放松运动

有利于运动系统的血液缓慢回到心脏，避免心脏负荷突然增加而诱发心脏事件。因此，放松运动是运动训练必不可少的一部分。放松方式可以是慢节奏有氧运动的延续或者是柔韧性训练，根据患者的病情轻重可持续5～10分钟，病情越重放松运动的持续时间宜越长。

冠心病患者在运动训练中须注意，除制定正确的运动处方和医务人员指导外，安全的运动康复还需要医学监护，例如运动中的心电图及血压监护。一般而言，低危患者进行运动康复时无需监护，中危患者可间断监护，对高危患者须严格连续监护。对于部分低、中危患者，可以酌情使用心率表监护心率。

此外，还须密切观察患者在运动中的表现，出现不适反应时能正确判断并及时处理，还要教会患者识别可能的危险讯号。运动中有如下症状时应立即停止运动：胸痛，有放射至臂部、耳部、颌部、背部的疼痛;头昏目眩;过度劳累;气短;出汗过多;恶心呕吐;脉搏不规则。如上述症状在停止运动后仍存在，特别是停止运动5～6分钟后心率仍增加，应进一步观察处理。如感到有任何关节或肌肉的不寻常疼痛，可能存在骨骼及肌肉损伤，也应立即停止运动。 猜你喜欢

在减肥的大环境下，有些人的体重天生就较为低。但是过度的体重低下，并不利于健康，过瘦和肥胖一样都是亚健康的一种状态。过瘦的人会抵抗力低下，免疫力比较差，而且会容易患多种疾病。那么如何在健康的情况下增加体重呢？一般有如下的几种方法。

一、饮食增重法

有些人的体重过轻是因为饮食搭配不均衡，甚至有些人会出现严重挑食的现象。这部分人就称为饮食失调。并不是因为过度减肥导致身体瘦弱，而是因为营养摄入的不均衡导致的。

1、增加饮食的热量

很多减肥的人经常可以听到热量这个词，减肥的时候会减少摄入热量。而增重的时候便要反其道而行，增加食品热量额外增加一些热量，便可以达到增重的效果。但是并不可操之过急，在增重热量的时候要分时间循序渐进地进行，合理的增重

2、调整膳食的组成

热量的摄入必须分配科学，而人体摄入的热量主要来自于这三类分别是蛋白质，糖类和脂肪，在人体中他们都可以产生热量，但他们彼此是需要相互配合，而不是独立行动，缺一不可。这三者并且应当适量摄入，如过量摄入其中一种，便会增加患疾病的风险。

3、调整进餐频率

在进餐频率上少量多餐是正确增加体重的方式，而不是通过暴饮暴食，这样会严重损害肠胃健康。每天可以以少量多食的方式来调整自己的进餐次数，每顿饭的摄入量可以不必过多，但可以分多次进行，也有利于身体对各种物质的吸收，从而达到增加体重的效果。

二、通过运动来增加体重

合理的健身会让体重增加。很多健身的人会发现在健身之后明明付出了大量的体力劳动，但是体重却是不减反增。我们可以通过抗阻训练和心肺耐力训练来增加体重。抗阻训练可以促进，骨骼发育使肌肉的面积增大，从而使重量增加。但是抗阻训练应该是循序渐进的进行，并不是一蹴而就，这样不利于身体机能发育，容易使身体造成过度劳损。

适当的心肺耐力训练，对于增加体重也是很重要的，规律的心肺耐力训练，可以提高血液的载氧能力，使肌肉利用氧的能力提高。但是在进行心肺耐力训练的时候，时间不宜过长，控制在25分钟以内比较合适。

￲过度肥胖的身体对健康有害，过度瘦弱的身体也是，我们应当利用正确的方式来提高自己身体机能。合理的增加体重，提高自己的抵扛力。但是无论是饮食增加还是训练都不应操之过急，应当循序渐进来进行。希望大家，通过正确的方式，拥有一个强健的体魄。

简单来讲，抗阻锻炼就是力量训练，肌肉在克服外来阻力时进行的主动运动。阻力的大小根据肢体肌力而定，以经过用力后能克服阻力完成运动为度。阻力可由他人、自身的健肢或器械进行。能恢复和发展肌力。

冬天天气寒冷，大家都懒得出门运动，再加上不认真洗澡清洁个人卫生，很多股骨头坏死的患者病情会严重加重。为了减缓自己的痛苦，我们可以通过一些复健运动帮助身体恢复。

股骨头坏死早期可拄拐行走，股骨头坏死两侧可拄拐行走，早期和晚期行走距离可根据病情确定。  如果条件允许，身体状况良好，你可以骑自行车或三轮车，这是股骨头坏死的康复锻炼之一。   

股骨头坏死中晚期，膝关节活动严重受限，仍需拄拐行走。如果不能拄拐杖行走，可以坐轮椅进行户外活动，这是股骨头坏死的康复锻炼之一。  

当股骨头坏死需要卧床时，应在张紧器等器械的辅助下进行上肢功能锻炼，并注意活动膝关节、踝关节和对侧髋关节。这是股骨头坏死的康复训练之一。  

条件允许时，应每天进行户外活动晒太阳。由于太阳可以在皮肤和身体中合成维生素D，维生素D可以促进人体对钙和磷的吸收，减少骨骼中钙和磷成分的损失，对于保持股骨头的骨量，促进坏死骨的再生和修复具有很大的益处。在活动过程中，因为股骨头坏死髋的关节处活动受限，骨质脆弱，所以反应能力下降，易出现骨折，所以最好有他人照顾。

总之这种病症最忌讳的就是懒着不动，你越不动，病情会越严重。相反如果你积极的活动生病的关节，会慢慢增加它的灵活性，全部康复也是有可能的。