Vad är en virvelgenerator?

För att vara mer generell är en virvelgenerator en liten vinklad platta installerad på en aerodynamisk kropps yttre yta. Vinkeln på plattan gör att luften virvlar runt, vilket skapar en virvel bakom den. Denna effekt gör att luftflödet kan förbli "fäst" vid ytan även vid punkter där flödet utan virvel skulle skilja sig från ytan.

En av de vanligaste användningarna av virvelgeneratorer är på flygvingar på framsidan av pilarna. När flygplansvingen bås avbryter flödet från vingarna. Detta innebär att flödet kommer att lossna innan det når vridarna, vilket gör dem ineffektiva. Användningen av virvelgeneratorer hjälper vädjarna att ge kontroll även om resten av vingen är stallad.

Source

Naturligtvis lägger dessa också till, även om vingen inte stallar, så läggs de bara till vid behov.

De används också på andra ställen, till exempel motorn, som i Farhans kommentar ovan och även på svansen av 737 .

Jag kommer att försöka förklara den fysiska mekanismen, lägga till extra information jämfört med tidigare svar.

Som tidigare nämnts brukar virvelgeneratorn vanligen ha en plåtform. Vad den här plattan gör är att generera en liten virvel. Denna virvel är i grunden en region där flödet roterar runt sin axel. I grunden extraherar denna tallrik energi från flödet som genererar denna rotation på flödet.

Okej, det här rotationsflödet har energi och, om det är korrekt orienterat, växlar med gränsskiktet över vingen, ger den ytterligare energi. Med den extra energin är gränsskiktet mer motståndskraftigt mot separation, det betyder att du kan öka angreppsvinkeln ytterligare och få en högre lyftkoefficient för samma vinge.

Nu kommer varför ?. En virvelgenerator skapar alltid drag, men det kan minska flygplans bränsleförbrukning. Hur?

Tänk på den övergripande utformningen av flygplanet, för ett visst flygande tillstånd kan mängden hiss som genereras erhållas stor lyftkoefficient gånger vingeytan.

Föreställ dig nu att vi designar flygplanet och vi har funnit att villkoret som dimensionerar vingeens nödvändiga storlek är till exempel den maximala banbanans längd vid start, för att minska den du behöver generera mer hiss vid en viss hastighet. För att kunna åstadkomma det kan du antingen öka vingsytan eller öka den maximala lyft som du kan få från vingen, och du kan uppnå det genom att introducera vortexgeneratorer som är smart utformade för det tillståndet.

En avvägning görs senare mellan att öka vingeytan (med inverkan i drag och vikt) och inklusive virvelgeneratorer. Så, även om du lägger till dessa virvelgeneratorer, lägger du drag jämfört med en ren vinge, det kan vara så att du faktiskt minskar bränsleförbrukningen, eftersom det andra alternativet lägger till mer vingeyta och den optimala lösningen blev virvelgeneratorer.

Det finns flera vortexgeneratorer, några av det vertikala planet som förbättrar roder effektivitet, andra i vingeens övre yta, andra över motorn som påverkar laken under start eller landning.

En annan användning av virvel är efter att ha utformat flygplanet som snabbkorrigering för att lösa "oväntade problem".

De är små winglet-typ saker som du installerar på vingsytan för att uppmuntra laminärt luftflöde och för att avstå från boder. Tänk på dem som "billig försäkring för när du inte övervakar din flyghastighet väldigt bra".

Redigera för framtida läsare: Bör vara bunden flöde, inte laminärt flöde. Se nedan kommentarer för förklaring.