氣流
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中文名： 氣流 外文名： air current;airflow 泛指： 任何運動着的空氣流 |
簡單地說，氣流就是空氣的上下運動，向上運動的空氣叫做上升氣流，向下運動的空氣叫做下降氣流。上升氣流又分為動力氣流和熱力氣流、山嶽波等多種類型，滑翔傘一般利用動力上升氣流和熱力上升氣流兩種來完成滯空、盤升和長距離越野飛行。[1]
目錄
名詞解釋
1.氣流
流動的空氣稱為氣流。如風。
2.空氣動力
空氣流過物體或物體在空氣中運動時,空氣對物體的作用力稱為空氣動力。如風吹動紅旗飄擺,跑步時風迎面吹來。
3.流線
表示空氣微團流動路線的線稱為流線。
4.流管
兩條相鄰流線組成的空間稱為流管。
5.流線譜
流體流過物體時整個流線組成的圖象稱為流線譜。根據流線譜可從理論上對空氣動力作定性的分析。圖1-1-1所示為垂直平板,斜置平板和流線體的流線譜。
6.靜壓
靜壓是壓能,是勢能的一種。它是空氣垂直作用於物體單位表面積上的壓力,用壓強表示,在靜止的氣流中其大小為空氣的大氣壓。
7.動壓
動壓是單位體積空氣包含的動能,由於流速產生的附加壓力。不作用在物體表面。 可用下式表示。
g=1/2ρv2
式中: g-動壓;ρ-空氣密度;v-氣流速度。
8.全壓
氣流的靜壓與動壓之和稱為全壓。
氣流特性
1.可逆性原理
物體在靜止的空氣中運動或氣流流過靜止的物體,如果兩者相對速度相等,物體上 所受的空氣動力完全相等。
一般在研究、分析和實驗時,採用氣流流過物體的方法較為直觀和簡單。根據此原理只要相對速度相等,它的結果與物體在空氣中運動時所受的空氣動力就一樣。
2.連續性定理
這是描述流速與氣流截面關係的定理。氣流穩定地流過直徑變化的管子時,圖 1-1-2,每秒流入多少空氣,也流出等量的空氣。所以管徑粗處的氣流速度較小,而管徑細處較大。可用下式表示:
S1V1=S2V2=常數
式中:
S-管子截面積;V-流速。
3.伯努利定理
是能量不滅定理在空氣動力學中的應用,它描述空氣動壓、靜壓和總壓之間的關係。
1/2ρv12+p1=1/2ρv22+p2=p0(常數)
式中:
1/2ρv2-動壓;p-靜壓;p0-總壓。
流體在截面較大處(Ⅰ)仍流速較小,動壓較小,靜壓較大,而 在截面較小處(Ⅱ)流速較大,動壓較大,靜壓較小。
氣流的形成
一:、什麼叫做氣流?
簡單地說，氣流就是空氣的上下運動，向上運動的空氣叫做上升氣流，向下運動的空氣叫做下降氣流。上升氣流又分為動力氣流和熱力氣流、山嶽波等多種類型，滑翔傘一般利用動力上升氣流和熱力上升氣流兩種來完成滯空、盤升和長距離越野飛行。
二、氣流的生成
氣流的生成，非常複雜，熱力氣流的生成受各種天氣、溫度、濕度，空氣溫度遞減率、地表溫差、氣壓等數據影響。一般來說，空氣溫度遞減率越大、日照越充足、空氣越乾燥，熱力氣流的形成就越好。
三:氣流的特點:
1、 氣流的惰性
氣流往往走的是最短最近的途徑。它是有惰性的，在參差不齊的山上，一直依賴於一個依託物爬升，如果是平地，沒有激發物，它就趴着，向水平方向運動。
2、 氣流的釋放點
在水平運動狀態的氣流如果遇到激發物，就沿着障礙物爬升，一直走到障礙物的最頂端，依賴于山的最高點，所以一段山形最高點的上方空域(山額)，往往是氣流的釋放點。我們如果把山比做一個不規則的冰塊，把冰塊倒過來，水滴下來的位置是冰塊最尖點，倒轉回來，這就是氣流的釋放點。因而起飛前先要仔細判斷山形，根據山體的起伏形態找到氣流的激發點來制定飛行航線，這種方法可以使飛行員在越野過程中找到接續氣流的點，利用它盤升高度，然後繼續飛行。
3、 根據場地判斷氣流
在群山環抱的場地中，氣流出現的情況一般整幅連綿的山體來得複雜，所以起飛前一定 根據不同的場地仔細判斷。
對于山窩裡的氣流，一般來說，正迎風的情況下，氣流在山窩裡流速會比溝外的強，如果風力穩定持續的話，這樣的動力氣流可以利用;但是千萬注意，在側風的情況下，要防止假風和山窩裡的迴旋氣流，這時的山溝里就絕對不能去。 因為側風的情況下山窩裡會產生假象的上升氣流和風力迴旋，表面上高度表報告進入上升氣流，但那有可能是風力迴旋造成的假性上升，附近馬上就會有一個向下的力，容易產生折翼等危險。
在整個山系有不同落差或風層走廊的情況下，要特別注意切力風層的出現。有時在某段高度內有時會出現兩個速度不等、方向不同的切風，導致整個傘翼旋轉或拍擊，在這個情況下，如果高度足夠的話，應儘快逃離;或主動失去一部分高度，脫離風層切面。
四:熱力氣流和動力氣流的區別
A:動力上升氣流，就是水平運動的風在遇到山或者障礙物激發時，改變運動方向而形成的向上運動的氣流，它的強弱大小受障礙物的大小以及風力大小的影響。
動力氣流的特點是:
1:在迎風的山坡，風力穩定持續的話，動力氣流應該是一樣持續穩定的。
2:障礙激發物(山體)越高、坡度越陡、風力越大、動力上升氣流就越強，上升區域就會增加;
3:完整山體的寬度越大，上升的速度和動力氣流的幅面也越大;
4:動力上升氣流的高度是有限的，它的高度一般可以超過山的高度的三分之一左右。
利用動力上升氣流可以使滑翔傘達到滯空和盤升的目的。尋找動力氣流，要在坡度比較陡、山形完整的的迎風面，這樣的情況上升速率是一樣的。
B: 熱力上升氣流，是受日照、氣壓、溫度、風力等氣象條件和地形條件的影響形成的上升氣流，它的高度可以從幾百米到幾千米，它的速率可以從幾米至幾十米/秒，所以在同一個場地，而天氣條件下不一樣的情況下，飛行所遇到的熱力上升氣流也不一樣。在氣象條件比較好的情況下滑翔傘可以利用上升速率在10米/秒的熱力上升氣流飛得很高很遠。
由於地表熱容量的不同，吸收熱量的不同，熱力氣流就不同。舉例來說，砂石吸收的熱量最少，最容易飽和，但這時候日照還是繼續，於是把多餘的熱量輻射給周圍的空氣，把周圍的空氣加熱，所以沙漠、山石、裸露在陽光下的乾燥地表等上空形成熱力氣流的機會很大;而有水、草地、濕潤的地區受陽光照射後形成熱力氣流則比較慢，因為需要的熱量很大，周圍的空氣都是冷的，它需要熱量來蒸發水分，熱力氣流向上走的時候，兩邊的氣流來不足，對它造成壓力，從而形成相對意義上的下降氣流; 還有一種黃昏時的特殊熱力回吐氣流(俗稱傻瓜氣流)，由於水面吸收了一天的陽光照射，在黃昏太陽落山前後，岩石等乾燥地表迅速失溫，而水面蘊涵的熱力卻依然強盛，熱容比相對比較大，造成水面上是上升氣流，而乾燥的岩石地面上空卻是下降氣流的奇特現象。