Vad orsakar den negativa tryckgradienten som leder till flödesseparation?
När man läser om flödesseparation ser jag vanligtvis ett diagram så här:
imp-källa: Wikimedia Commons
Detta visar att gränsskiktet saktar när det passerar över vingen, så småningom skapar en negativ tryckgradient. Effekten är mer uttalad nära vingen, det kommer att orsaka en reversering av flödet och separering av gränsskiktet.
Jag kan lätt se hur detta leder till flödesseparation, men jag är osäker på vad som orsakar att gränsskiktet saktar ner så här. Jag har läst att effekten är oberoende av ytfriktion.
Jag vet att luften vid ytan är stationär mot vingen och dess hastighet ökar ju längre bort det blir. Men om jag tittar på pilarna i diagrammet och väljer, säg den andra från ytan, saktar den sig när den går längs vingen, så småningom att vända. Först trodde jag att stillastående luft på ytan på något sätt påverkar det, men jag vet inte hur (skjuvspänning?). Men även i det, kan stationär luft inte göra det flyta bakåt.
Så, vad orsakar flödet närmare ytan för att sakta?
1 svar
Friktion plus tryckökning.
Nej, effekten är absolut inte oberoende av ytfriktion, annars skulle placeringen och vinkeln för separering inte förändras med Reynolds-nummer.
För det första kommer friktion att förhindra att ytskiktet blir så snabbt som det yttre flödet i sugkoppen, och när trycket stiger kommer all luft att sakta ner med samma mängd. Nu kommer den redan långsammare delen nära väggen faktiskt att vända sig, eftersom den saktar till stillastående och lockas av det låga trycket framåt.
Tryck måste stiga förbi sugkoppen för att luften ska kunna komma tillbaka till omgivningstrycket. Övre sidan sugning orsakas av flygplans krökning , och krumning över den bakre delen av flygplattan är mycket låg eller till och med negativ - det är det som gör att luften antar omgivningstrycket igen.
Jag tror du redan min något längre svar på det ämnet , men jag kommer att länka till det ändå. Vänligen meddela mig om jag behöver förklara mer!
Läs andra frågor om taggar aerodynamics separation flow Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna