In vilka villkor är Wingtip vortices skapade?

Navigera dina svar
0

Om jag skulle vilja skapa en synlig vinge på vinklarna på ett visst plan, vilka villkor är jag vill träffa?

Wikipedia ger följande förklaring:

The air cools adiabatically in the center of the turbulence at the end of the wing, as this is an area of particularly low pressure. The air often reaches temperatures below the dew point temperature, which leads to the condensation of the water in the air to water vapor / mist and a vortex is visible. When approaching with moisture-saturated air, you can see such vortex heads even at several points on each wing, in addition to the outer edge often, for example, at the respective end of the buoyancy aids (flaps).

Nu till frågan: Vilka villkor skulle behövas har de byggt på ett oltimerplan som Douglas SBD Dauntless eller Douglas TBD Devastator?

Jag skulle anta att idealiska förhållanden skulle vara ett tropiskt klimat nära havet med hög luftfuktighet nära marknivå.

    
uppsättning Frezzley 23.01.2019 11:28

2 svar

1

Wingtipvortices formar på grund av den ändliga vingeffekten, dvs nära vingepunkten kan högtrycket under vingen inte längre vara effektivt och blöder av till det låga trycket över vingen och därigenom skapa en virvlande rörelse av luften . Den virvlande rörelsen skapar en stor centrifugalkraft i närheten av vortexens kärna -område, dvs den punkt runt vilken vortexen roterar, och detta expanderar snabbt luften nära den punkten och med adiabatisk expansion kommer adiabatisk kylning , ibland till den punkt som lufttemperaturen sjunker under daggpunkten, alltså kondensationen.

Nu är svaret ganska uppenbart. Du behöver ingen jet för att skapa en synlig vortex. För att virveln ska vara synlig med kondensering måste virveln vara stark och luften måste vara fuktig. En stark virvel föreslår tryckskillnaden ovanför och under vingen måste vara stor, vilket innebär att vingen arbetar hårt för att generera mycket lyft. Även på ett gammalt litet plan, flyga bara det lågt och hörnet så snabbt och hårt som möjligt . Det är då vortex uppenbarar sig. Självklart kan du härleda från det ovanstående att ett flygplan med högre vingebelastning kommer att visa synliga virvlar oftare den med lågvingeladdning .

Jets har vanligtvis högre vingar som laddas eftersom deras flyghastighet är mycket högre och enligt höjningsekvationen $ L = \ dfrac {1} {2} \ rho v ^ 2AC_L $ får vi $ \ dfrac {L} {A} = \ dfrac {1} {2} \ rho v ^ 2C_L $ . Om din $ v $ är högre, med $ C_L $ skiljer sig inte mycket, får du vanligtvis högre vingebelastning .

Wikien är korrekt med att säga att vingtipvirvlar inte är begränsade till vingar. Ailerons, flaps, roder, hissar har alla sina egna vortices. En snabb sökning på google kommer att ge hundratals bilder av jaktstrålar med 5 eller 6 vortexleder fästade på den. Självklart ser du inte mer än 2 spår på stora flyglinjer ofta eftersom de inte manövreras galet som jagerfly.

    
svaret ges 23.01.2019 12:01
1

Du har definitivt rätt om fuktighet, men från erfarenhet skulle jag säga att en kallare miljö fungerar bättre än en varmare. Fall i punkt: ostabilt / regnigt höstvädret (som vanligt i norra Europa) visar (spets) virvlar mycket bra, medan jag inte har sett dem så mycket på hetare platser (södra USA, Karibien). Efter att ha visat visibilitet ökar en större tryckskillnad mellan vinge och övre sida av vingen (orsakad av högre hastighet och högre lyftkraft) spetsvorterna i storlek / hållfasthet. Detta förklarar det faktum att (wake vortex) separationsminima i stor utsträckning är beroende av flygplansmassa (vilka vågar med hiss).

Ytterligare (eller starkare) vortices kan skapas konstgjort med hjälp av virvelgeneratorer . Eftersom turbulent flöde separerar mindre lätt än laminärt flöde används dessa (på framkanten av framkanten, motorkåpor, bakplan) för att utlösa turbulent flöde och därmed förhindra / skjuta upp separation. Detta är särskilt viktigt om det finns kontrollytor (som ailerons eller ett roder) nedströms, vilket förlorar sin effektivitet i separerat flöde. I teorin kan du använda samma princip för att öka vortexsynligheten.

Om detta också fungerar i teorin beror naturligtvis på säkerhetsnormer och regler om modifiering och storleken på den virvelgenerator som krävs. Exempel på aerodynamikens värld, där yta eller övergångsremsor är integrerade i drag som bärs av skridskor eller cyklister . Som du kan se på bilderna i den länkade artikeln är de ganska små.

    
svaret ges 23.01.2019 11:56

Läs andra frågor om taggar Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna

How ska jag skydda träportar i ett fuktigt klimat? Which varumärke av ugnen är mer tillförlitlig och varar längre? [stängd]