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飞机受空气动力学规则管辖。正是对力的力进行的研究是对通过空气运动的物体作用的，它解释了空气如何在物体周围移动以产生升力的力，从而使飞机能够克服重力和拖动的反向 - 抵抗力的力量，而阻力反对反对的力举起。
许多因素会影响空气动力学的力量。在航空中，科学家们一直在努力通过改进空气动力的性能来工程更有效的飞机。试图改善飞机空气动力学性能的项目的主要重点是研究和改善飞机材料及其性能如何影响空气阻力的主要项目。亚博网站下载下面，我们讨论了突出表面粗糙度在空气动力学性能中的作用的研究。
研究涡轮刀片的粗糙度
与具有粗糙表面的材亚博网站下载料相比，更光滑的材料具有增强的空气动力特性。因此，飞机的设计材料的表面粗糙度较低。亚博网站下载但是，外部因素可以随着时间的流逝而改变材料表面的性质。在高压和高温条件下发生的腐蚀，侵蚀和沉积等因素会增加表面粗糙度。这对于涡轮刀片特别麻烦。
研究表明，已经使用相当长时间的飞机更有可能具有更粗糙的涡轮叶片。数据表明，由于飞机的服务时间增加了粗糙度，这显着影响了涡轮机的效率。
Bammert和Sandstede的1980年研究发现，飞机涡轮刀片上的砂粒表面粗糙度，KS/C的范围为10-3和10-2与光滑叶片相比，效率降低了7-14％。
博因顿的研究等。还发现，将表面粗糙度从10.16μm降低到0.76μm会提高燃油效率25％，随着时间的流逝，这可能会转化为明显的燃料节省。
刀片上粗糙度的高度和分布是影响刀片粗糙度如何影响飞机空气动力学的重要因素。Suder的研究等。证明刀片前缘和吸力表面的前半部分是粗糙度最具影响力的位置。在这些叶片的这些区域的粗糙度，超过70％的空气动力性能减少。一项进一步的研究等。支持这些发现，表明吸力表面的粗糙度导致轮廓损失大大增加，而压力表面的粗糙度几乎没有影响。
研究机翼的粗糙度
其他研究集中在翼型上的粗糙度如何影响空气动力学性能。机翼是飞机的弯曲表面，旨在提供最佳的升力比。它用于机翼，鳍和水平稳定器。
随着机翼表面的粗糙度的增加，由于摩擦增加而引起的最小阻力也会减少升力。机翼的表面粗糙度延迟了失速角，并在摊位区域特别增加了提升。
与在其他位置发现的粗糙度相比，位于机翼后方边缘的粗糙度显示出最小的阻力和最大升力。研究表明，湍流边界层存在于在相同雷诺数下平滑表面存在层状边界层的粗糙表面上。
在这两个领域的研究继续进行，收集了有关机翼，涡轮刀片和其他飞机组件的粗糙度的数据。随着科学家收集更多数据，我们对表面粗糙度如何影响空气动力学性能的增加的理解，可以更好地设计飞机以增强其空气动力学性能。
改善空气动力学以减少排放
增强飞机空气动力性能的主要好处是，它减少了为飞机供电所需的燃料量。近年来，人们对航空业对排放的影响以及环境的影响有所提高。这导致对行业的压力越来越大，要求采取策略来打击其对非可再生燃料的使用。
已经出现了许多潜力的策略，例如生态友好的喷气燃料的开发。另一个有前途的策略是针对飞机的空气动力性能，以降低空气阻力，并以此为飞机供电所需的燃料量。
根据航空运输行动小组的数据，与航空业相关的排放量约占所有与运输相关的排放量的12％。2019年，这相当于9.15亿吨2。
通过改善飞机空气动力学，可以通过增加升力和减少阻力来减少燃料消耗。随着时间的流逝，这可能导致航空业的燃料使用率大大减少，因此减少了与该行业相关的排放。对表面粗糙度对空气动力学的影响的进一步研究可能是帮助航空业变得更加环保的关键。
参考和进一步阅读
Bai，T.，Liu，J.，Zhang，W。和Zou，Z.，2014年。表面粗糙度对涡轮刀片级联反应性能的影响。推进和力量研究，3（2），pp.82-89。https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s2212540x14000194
Chakroun，W.，Al-Mesri，I。和Al-Fahad，S.，2004年。表面粗糙度对对称机翼的空气动力特征的影响。风工程，28（5），pp.547-564。https://journals.sagepub.com/doi/abs/10.1260/0309524043028136
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Wang，M.，Yang，C.，Li，Z.，Zhao，S.，Zhang，Y。和Lu，X.，2021年。表面粗糙度对低雷诺数在低雷诺数高的亚音速压缩机空翼空气动力学性能的影响。中国航空杂志，34（3），第71-81页。https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s1000936120303794
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