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如何使高尔夫球飞得更远?
发表时间:2019-09-10

如何使高尔夫球飞得更远?

奇葩博士说

流体的性质:湍流(引)

从经典力学的经验判断,物体表面的粗糙度对摩擦阻力影响甚大,似乎小球表面越光滑球会飞的越远。

可为什么高尔夫球面布满小坑???

事实上,高尔夫球的表面布满了细小的凹坑,当然这并不是为了阻止它的运动,反倒能使它飞得更远。前期的内容也提到过,流体产生的摩擦阻力和物体表面情况无关。那么,这些凹坑的作用到底是什么?

如何使高尔夫球飞得更远?

凹坑会让小球飞得更远

小球在空气中运动,受到的阻力主要是空气产生的阻力。为了让它飞得更远,我们的主要目的之一就是减阻

在运动速度和物体形状确定的情况下,我们需要在压差阻力方面做文章。此前我们已经知道:

流体流经物体的表面,分离点越靠前—>

流动的不对称性越明显—>

物体前后受到的压力差越大—>

也就是压差阻力越大。

所以,延缓流动分离的发生,分离点越靠后,压差阻力就越小。

如何使高尔夫球飞得更远?

上图是光滑小球和高尔夫球的绕流图示。可以看见,高尔夫球的流动分离点明显靠后。

小坑为什么能使分离点后移???

我们知道,流动分离发生的原因是粘性逆压梯度导致的动能损失,失去了的动能不足以转化成压能,从而在途中就发生分离,但是在动能损失的过程中额外补充动能,是延缓分离的发生方式之一。

如何补充动能???

高尔夫球布满凹坑的表面,扰乱了球体表面的气流速度的平滑过渡,使之出现不规则的脉动,这种脉动类型的流体我们称之为湍流(或紊流)。

如何使高尔夫球飞得更远?

如何使高尔夫球飞得更远?

湍流通过脉动将原本位于的外侧高速流体和内层的低速流体混合,使得外部动能补充进来,从而延迟了流动分离的发生。压差阻力减小了,小球也就能够飞得更远。

如何使高尔夫球飞得更远?

文明播报

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