FLYVESKOLE MANUAL - MD-80 Cockpit Project

Luftmolekylerne er i konstant bevægelse. Som boldene i en lotto-maskine bevæger de sig rundt
vilkårligt mellem hinanden. Den bevægelse er et udtryk for luftens temperatur: jo vildere bevægelser,
jo varmere er luften. Det enkelte molekyles hastighed kan være mange hundrede meter i sekundet.
Såvidt det mikroskopiske niveau. Set med menneske-øjne er antallet af molekyler i et givent rumfang
luft så stort, at vi ikke kan registre de enkelte bevægelser. Men med et termometer kan vi altså måle
gennemsnitsfarten af molekylerne.
Mikroskopisk kan lufttryk forklares som den impuls som molekylerne overfører ved sammenstødet
med en overflade. Det kan vises at lufttrykket er proportionalt med produktet af molekylernes
middelhastighed og molekyletætheden.
Når nu både temperatur og tryk afhænger af molekylernes middelhastighed skulle man tro at når vi
varmer noget luft op (og altså øger molekylernes 'vildskab'), så stiger også trykket. Og sådan er det
også hvis luften der varmes op er spæret inde. Hvis det derimod er i fri luft øges godt nok
molekylernes middelhastighed, men samtidig støder de også meget oftere ind i hinanden. Det får dem
til at spredes og molekyle tætheden mindskes. Omtrent så meget at trykket er uændret.
Kigger vi på luft som passerer forbi en flyvemaskine vil vi med ovenstående in mente se molekylernes
bevægelse sammensat af to typer bevægelse: mikroskopisk flyver de rundt mellem hinanden, rammer
nogle gange hinanden og andre gange flyvemaskinen; mikroskopisk følges molekylerne pænt ad forbi
flyvemaskinen.
Med det billede, giver det følgende afsnit om venturi-effekten måske mere mening.
Venturi-effekten
En grundlæggende ligning siger i ord at massen af en given portion strømmende luft er konstant. Der
kan altså ikke skabes eller fjernes masse. Bevæger portionen af luft sig gennem et rør med variende
diameter, vil luftmassen per sekund der strømmer igennem fx en snæver del af røret være lig
luftmassen per sekund der strømmen igennem en vid del af røret. Men hvis det skal kunne lade sig
gøre, må luften strømme hurtigere gennem den snævre del af røret, end gennem den vide del.
Det gælder ikke bare for luft, men for enhver fluid (både luft og vand er fluider). Hvis fluidens
hastighed er v, målt fx i meter per sekund, kan denne sammenhæng udtrykkes i kontinuitetsligningen:
hvor A er et vilkårligt tværsnitsareal af røret. I dette afsnit om subsonisk aerodynamik kan
luftdensiteten regnes konstant (fx gennem det nævnte rør), så ligningen simplificeres til Av = konst.
Hvis et rør hvorigennem der strømmer luft (eller vand!) har en indsnævring med det halve
tværsnitsareal, vil luften (eller vandet) fordoble hastigheden gennem indsnævringen.
En portion luft i jævn bevægelse med hastigheden v har en mængde energi som vokser med kvadratet
på v (E = ½mv² hvor m er massen af luftportionen). Denne energi er bevægelsesenergi eller kinetisk
energi. Luftportionen har samtidig en anden form for energi (oplagret), der hænger sammen med
lufttrykket i portionen. Under forudsætning af at luftportionen ikke ændrer temperatur, er summen af
de to typer energi konstant portionen.
Side 24