1. 首頁 > 云知道 > >

船帆的作用

小知識


船帆的作用


帆的功能是利用風為船提供動力 。帆的種類按位置不同可分為弓帆、尾帆、上帆、斜帆、方帆和三角帆 。其中 ， 根據功能的不同 ， 大致分為橫帆和縱帆 。相比較而言 ， 橫帆適合順風航行 ， 豎帆適合微斜風的航行 。
帆的起源:1738年 ， 科學家丹尼爾·伯努利發現 ， 氣流速度與周圍的自由氣流成比例增加 ， 導致壓力下降 ， 這可以使氣流速度更快 。這種情況發生在帆的背風面 ， 即空氣流速度加快 ， 在帆后形成低壓區 。
為什么空氣體會加速？空像水一樣 ， 氣體是流動的 。當風聚集 ， 風被帆分開時 ， 部分風附著在凸面(背風面)上 ， 將帆拉起 。為了使未附著的空空氣穿過帆 ， 帆必須從不受帆影響的氣流向外彎曲 。然而 ， 這種自由氣流往往保持其直線流動 ， 妨礙航行 。自由氣流和彎曲的帆形成了初始氣流必須通過的狹窄通道 。因為不能自行壓縮 ， 空氣體必須加速才能擠過狹窄的通道 。這就是為什么在帆的凸面上氣流速度會增加 。
一旦這種情況發生 ， 伯恩哈德的理論就會生效 。狹窄通道內增加的氣流比周圍空空氣快 ， 氣流速度增加的區域壓力會下降 。這就產生了連鎖反應 。當新的氣流接近并離開第一個帆邊緣時 ， 它更多地流向背風側 ， 氣流被吸引到低壓區 ， 并被高壓區排斥 。
【船帆的作用】現在甚至更大塊的空氣體都必須被擠壓到凸起的帆面和自由空氣流動更快形成的狹窄通道中 ， 這使得空氣體壓力更低 。這種情況繼續發展 ， 直到達到現有風況的最大速度 ， 在背風面形成最大低壓區 。請注意 ， 氣流只有在到達表面最深處(弦長深度)后才會增加 。在到達這一點之前 ， 空氣體不斷收斂加速 。超過這個點 ， 空氣體分離并減速 ， 直到它再次等于周圍的空氣體速度 。

    推薦閱讀