2D /壁から壁への翼型テストの背後にあるダウンウォッシュ/ウェイクロールアップが表示されないのはなぜですか？[複製]

他の人の回答に対するあなたのコメントに基づいて、あなたはダウンウォッシュの存在とダウンウォッシュの継続的な存在を混同していると思います。

風洞では、あなたや他の人が投稿したビデオや写真に示されているように、空気が翼の後部を離れるときに一般的に下向きに移動するため、ダウンウォッシュが存在します。翼の風洞試験を行っている人は、通常、その翼の性能にのみ関心があるため、その後の空気の状態は気にしません。ダウンウォッシュは関心のある領域に存在し、それが重要です。

ただし、その後、ダウンウォッシュにより、風洞の下部に高圧領域が作成され、上部に低圧領域が作成されます。これにより、下向きに流れる空気の慣性がすばやく克服され、ダウンウォッシュがかなり迅速に停止します。もちろん、現実の世界ではそうはならないので、摩擦がエネルギーを分散させるまで、ダウンウォッシュは存在し続けることができます。

誰が私たちができないと言いますか？それはただ開いた目と開いた心を必要とします。

下の図を理解するには、次の点に注意してください。

• 流線が一緒に詰め込まれている場合、圧力は周囲よりも低くなりますが、流速は速くなります。
• 逆に、流線の間隔が広い場合、流速は遅くなりますが、圧力は高くなります。
• 流線の収束は、流れの加速を意味します。
• 流線が発散すると、流れが遅くなります。

どういうわけか、空気は、閉じた風洞で翼が表す障害物の周りを流れる必要があります。これは、速度を上げることによって行われます（少なくとも亜音速の流れでは）。逆に、翼型が後縁に向かって先細になり、迎え角によって下流の断面が広くなると、利用可能なスペースを満たすために空気が減速します。結局、翼によって開いたままの断面が最も狭い吸引ピーク付近の質量流量は、断面がはるかに大きくなった後縁付近の質量流量と等しくなります。下側でも同じことが起こります。停滞線の下を通過するすべての空気は、後縁とトンネル壁の間に残された隙間を通り抜ける必要があります。これは、速度の大幅な変更によってのみ可能です。

次に、ウィンドトンネルの流線を見て​​みましょう。画像の上端と下端の近くの線はほぼ直線であり、トンネルの壁の輪郭にほぼ沿っていることに注意してください（画像ソース）。

ダウンウォッシュは、上部翼型輪郭の後部の流線の下向き部分です。トンネル壁の干渉により、後縁の近く、特に後縁を通過する下側の流れは自由流とは大きく異なり、空気は翼とトンネル壁の間に残されたギャップを通って流れるように加速する必要があります。

また、後縁のファンアウトを通過する煙の線も表示されます。トンネルの中央セクション付近の流れは依然として高速で、底部近くにとどまりますが、壁の近くの流れは減速して上向きに曲がり、線が広がります。壁の近くの線は、中央の近くの線とさえ交差しています！明らかに、これは3D効果であり、自由な流れで翼を通過する後流のロールアップに似ていますが、トンネルの壁の近くによって機能しなくなります。

流れが付いた自由飛行で翼から出る空気は全高でほぼ同じ速度ですが、ここでトンネル壁が詰まっているということは、下側から出る空気が上側から出る空気よりもはるかに速いことを意味します。これは、翼の後流の場合と同様に、空気が翼を越えて下向きに移動するために必要です。もちろん、トンネルの壁と摩擦によって下向きの動きが制限されますが、流速を調整することで、トンネルの翼型もダウンウォッシュを発生させることができます。

別の見方をすると、翼の上側から出るゆっくりとした高圧の空気が、下側から出る高速の低圧の空気を圧迫します。いずれにせよ、ダウンウォッシュが結果です。

ダウンウォッシュはすぐそこにあり、見落とすのは難しいです。翼から出る流線は明らかに下向きです。写真の右端近くで、フリーフライトよりも目立たないものの、ウェイクロールアップも発生しています。それが十分な証拠ではない場合、私はこれまでに何が起こるかわかりません。

絵は十分でなければなりません。申し訳ありませんが、映画はありません。

あなたは風洞で翼端渦を見ることができます、例えばこの写真で：

翼端渦を示すセスナ182の風洞モデル。RPI（レンセラー工科大学）亜音速風洞でテスト済み。

^{（出典：ウィキメディア）}

ここに表示される線は、ヘリウムの泡を使用して作成されています。

翼端渦の経路を示すヘリウムで満たされた泡を持つモデルセスナ。

^{（ウィキペディア：流れの可視化）}

これらの線が翼端の近くに作成されている場合にのみ、翼端渦を見ることができます。一般的な翼の上の流れに興味がある場合は、翼の中央部分にそのような線を作成するだけで、翼端渦は表示されません。

また、これらの翼端渦を正確に取得するには、航空機全体の完全なモデルが必要であることに注意してください。航空機の機体に取り付けずに翼型のみを使用した場合、効果は異なります。そして、翼が風洞の壁までずっと行く場合、明らかに翼端がなく、翼端渦が発生しません。

その現象は翼端渦として知られています。それは翼の端の周りの気流によって生成されます。壁対壁エアフォイルは、翼端渦を生成しないであろう、それがウイングチップを有していないため。