本次内容是P1C1 S1.6 压力中心和S1.8 相似流动_(偶像姬_糖葫芦)
1.6 压力中心
从式(1.7)和式(1.8)中我们可以看到作用在物体上的法向和轴向力来源于压力和摩擦力在表面上的分布载荷。此外，如式(1.11)所示，这些分布载荷对前缘点还产生了一个力矩。提问：如果说作用在物体上的气动力，无论是单一的合力R的形式还是以分量表示的N和A这种形式，它们该作用在物体的哪一处呢？答案是这个集中的合力应该作用在一个合理的位置，这样它对物体的作用恰好和分布载荷对物体产生的作用一致。举例来说，对于类似翼型的二维物体，分布载荷作用在它上面，相对于前缘点会产生一个力矩，如式(1.11)描述。那么合力的分量N‘和A’必须作用在能产生对前缘点同样大小力矩的位置。如果A‘像图1.25那样作用在弦线上，那么N’就必须作用在前缘点沿弦线向后方向上距离为x_cp的地方，并满足：
在图1.25中圆弧箭头表示的力矩M’记为正方向（抬头方向）。（在1.5章中提到过一般来说将能够增加迎角的气动力矩方向称为正方向）。我们还看到正的法向力N’对前缘点产生了一个负（低头）力矩，这就是为什么式(1.20)中出现负号。因此，在图1.25中，对前缘点实际上的力矩是负的，方向与图中的圆弧箭头正好相反。
图1.25和式(1.20)中的x_cp就是压力中心。分布载荷的合力可以看作是作用在压力中心上的。如果以压力中心作为参考点，那么分布载荷对该点的合力矩为0.因此，压力中心也可以定义为气动力矩为0的点。
在物体迎角很小的情况下，即 sinα约等于0，cosα约等于1，根据式(1.1)，L’约等于N’，即升力约等于法向力，此时式(1.20)变成
现在考虑式(1.20)和(1.21)。当N‘和L’减小时，x_cp增大。当力接近为0，压力中心会飞向无穷远。因此，压力中心并不总是能作为一个有效的概念。但是这不成问题。为了定义一个受到分布载荷的物体的力-力矩关系，还需要明确力矩的参考点。比如说，图1.26展示了三种描述翼型力-力矩关系的等效的方式。在左边的图中，合力作用在前缘点，力矩M‘_LE是有限的；在中间的图中，合力被放置在1/4弦长处，此时对应的力矩M’_1/4是有限的、在右边的图中，合力被放在压力中心处，此处力矩为0.从图1.26中可以得出结论，这些例子之间的数量关系是
1.8 流动相似性
考虑两个经过了不同物体的不同流动场。这两个流场称为相似的，如果它们满足定义：
1. 流线形式几何相似
2. 在无量纲的坐标系中V/V_inf，p/p_inf，T/T_inf等等物理量的分布在整个流场都相同。
3. 力的系数都相同。
事实上，第3项是第2项的一个结论。如果不同物体的无量纲的压力和剪切力分布相同的话，那么无量纲的力系数就也相同了。
动力学相似的定义如上述。提问：两种流动动力学相似的判断标准是什么？答案与1.7节的量纲分析有关。两种流动是动力学相似的，如果：
1. 两种流动中，物体或任何固体边界的几何形状相似。
2. 两种流动的相似性参数都相同。
目前为止，我们已经认识到两种参数，雷诺数Re和马赫数M。对于很多空气动力学问题来说，目前为止它们是占据主导地位的相似性参数。因此，对于大多数情况的问题我们都能说，如果经过几何形状相似的、具有相同马赫数和雷诺数的流动是相似流动，并且物体的升力、阻力和力矩系数将完全相同。这就是各种各样的风洞测试的关键之处。如果一个飞行器的比例模型在风洞中被测试，那么只要风洞测试段的马赫数和雷诺数与它在真实天空中飞行的一样，那么测量得到的力和力矩系数就也和真实情况一样了。在后面的章节中我们会看到这种说法并不准确，因为还有其它能够影响流动的相似性参数。此外，风洞和真实飞行的来流中湍流的不同可以对于阻力系数和最大升力系数产生很大的影响1.尽管如此，直接模拟真实飞行中的马赫数和雷诺数是很多风洞试验的主要目标。
