叠加原理和库塔-儒可夫斯基定理

叠加原理和库塔-儒可夫斯基定理之间的区别

叠加原理 vs. 库塔-儒可夫斯基定理

在物理学与系统理论中，叠加原理（superposition principle），也叫叠加性质（superposition property），说对任何线性系统“在给定地点与时间，由两个或多个刺激产生的合成反应是由每个刺激单独产生的反应之代数和。” 从而如果输入 A 产生反应 X，输入 B 产生 Y，则输入 A+B 产生反应 (X+Y)。用数学的话讲，对所有线性系统 F(x). 库塔-儒可夫斯基定理（Kutta–Joukowski theorem）是空气动力学的基本定理，計算在機翼或是二維物體（例如圓柱）在均勻流體中的升力，且此流場的速度夠快，使物體的速度場是穩定及無分離的。定理是有關一個正圓柱的升力以及圓柱和流體之間的相對速度、流體密度以及环量。库塔-儒可夫斯基定理得名自德國科學家及俄國科學家尼古拉·葉戈羅維奇·茹科夫斯基，他們在二十世紀初首次提出這様的概念。库塔-儒可夫斯基定理是考慮壓力及升力的無粘性理論，不過在典型的空氣動力學應力時，可以模擬實際的黏性流。环量定義為流體速度沿著曲線的柱形物體，在繞著圓柱或機翼一周的線積分，其速度的大小及方向會沿著路徑而改變。库塔-儒可夫斯基定理建立升力和环量的關係，類似馬格努斯效應建立旋轉和側向力的關係一樣。不過此處的环量不是因為機翼的旋轉而產生，而是因為以下提及的機制而產生。由於機翼的存在，氣流的變化可以視為平移流場及旋轉流場（渦旋）的疊加。此旋轉流是由翼型的外傾角、攻角及銳利的後緣角所產生，不同於外形像龍捲風的渦旋。若離機翼夠遠時，旋轉流可以視為是由渦旋所引發的，渦旋的中心線平行二維平面。在描述機翼的库塔-儒可夫斯基定理時，一般會假設機翼是圓柱形或是其他的茹科夫斯基翼型。.

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