เหตุใดเราจึงไม่เห็นการม้วนลง / การปลุกที่อยู่เบื้องหลังการทดสอบ Airfoil แบบ 2 มิติ / ผนังถึงผนัง [ซ้ำ]

Question

เหตุใดเราจึงไม่เห็นการม้วนลง / การปลุกที่อยู่เบื้องหลังวิดีโออุโมงค์ลม airfoil แบบติดผนังใด ๆ

ในการทำให้เป็นเช่นนั้นอากาศที่อยู่ด้านหลังตรงกลางของรูระบายอากาศจะต้องลงไปและอากาศที่ผนังด้านข้างจะต้องขึ้นไปทำให้เกิดกระแสน้ำวนขึ้นสองรอบ คุณสามารถอัปโหลดวิดีโอนั้นได้หรือไม่ถ้ามีอยู่ (ซึ่งฉันสงสัย)

ลงล้างหลังวิดีโอปีก

นี่คือวิธีการที่กระแสน้ำวนและกระแสน้ำวนแบบตื่นขึ้นมาดูที่ปีก จำกัด ในอุโมงค์ลม:

Answer 1

จากความคิดเห็นที่คุณตอบกับคำตอบของคนอื่นฉันคิดว่าคุณกำลังสับสนกับการมีอยู่ของการลดลงกับการคงอยู่ของการลดลงอย่างต่อเนื่อง

ในอุโมงค์ลมจะมีน้ำลดลงตามที่ปรากฎในวิดีโอและรูปภาพที่คุณและคนอื่น ๆ โพสต์เนื่องจากอากาศเคลื่อนที่ในทิศทางลงโดยทั่วไปเมื่อออกจากด้านหลังของปีก คนที่ทำการทดสอบปีกในอุโมงค์ลมมักจะสนใจแค่ประสิทธิภาพของปีกนั้นเท่านั้นดังนั้นจึงไม่สนใจว่าจะเกิดอะไรขึ้นกับอากาศหลังจากจุดนั้น Downwash มีอยู่ในพื้นที่ที่น่าสนใจและนั่นคือทั้งหมดที่สำคัญ

อย่างไรก็ตามหลังจากจุดนั้นกระแสน้ำลดจะทำให้เกิดบริเวณความกดอากาศสูงที่ด้านล่างของอุโมงค์ลมและบริเวณความกดอากาศต่ำที่ด้านบน สิ่งนี้จะเอาชนะความเฉื่อยของอากาศที่ไหลลงอย่างรวดเร็วซึ่งจะหยุดการชะล้างลงได้อย่างรวดเร็ว แน่นอนว่าในโลกแห่งความเป็นจริงสิ่งนั้นไม่ได้เกิดขึ้นดังนั้นการลดลงจึงยังคงมีอยู่ต่อไปได้จนกว่าแรงเสียดทานจะกระจายพลังงานออกไป

Answer 2

ใครบอกว่าเราทำไม่ได้? เพียงแค่ต้องเปิดตาและใจที่เปิดกว้าง

เพื่อให้เข้าใจภาพด้านล่างโปรดคำนึงถึงสิ่งต่อไปนี้:

• หากกระแสไหลรวมกันความเร็วในการไหลจะสูงขึ้นในขณะที่ความดันต่ำกว่าสภาพแวดล้อม
• ในทางกลับกันเมื่อกระแสน้ำมีระยะห่างกันกว้างความเร็วในการไหลจะต่ำลง แต่ความดันสูงกว่า
• การรวมสายธารหมายถึงการเร่งการไหล
• การเบี่ยงเบนความคล่องตัวหมายถึงการไหลช้าลง

อย่างไรก็ตามอากาศจะต้องไหลไปรอบ ๆ สิ่งกีดขวางที่ airfoil แสดงในอุโมงค์ลมแบบปิด ทำได้โดยการเร่งความเร็ว ( อย่างน้อยในกระแสเปรี้ยงปร้าง ) ในทางกลับกันเมื่อ airfoil พุ่งเข้าหาขอบด้านหลังและมุมของการโจมตีทำให้ส่วนข้ามส่วนปลายน้ำกว้างขึ้นอากาศจะช้าลงเพื่อเติมเต็มพื้นที่ว่าง ในท้ายที่สุดการไหลของมวลใกล้จุดสูงสุดของการดูดที่ส่วนหน้าตัดทิ้งไว้โดย airfoil จะแคบที่สุดเท่ากับว่าใกล้กับขอบต่อท้ายเมื่อส่วนตัดขวางมีขนาดใหญ่ขึ้นมาก สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นที่ด้านล่าง: อากาศทั้งหมดที่ผ่านด้านล่างเส้นหยุดนิ่งจะต้องบีบผ่านช่องว่างที่เหลือระหว่างขอบด้านท้ายกับผนังอุโมงค์ สิ่งนี้จะเกิดขึ้นได้โดยการเปลี่ยนแปลงความเร็วครั้งใหญ่เท่านั้น

ตอนนี้ดูสตรีมไลน์ในช่องลม สังเกตว่าเส้นที่อยู่ใกล้ขอบบนและขอบล่างของภาพเกือบจะเป็นเส้นตรงและเกือบจะเป็นไปตามแนวผนังของอุโมงค์ (ที่มาของภาพ):

Downwash คือส่วนที่ชี้ลงของเส้นสายเหนือส่วนหลังของโครงร่างช่องลมด้านบน เนื่องจากการรบกวนของผนังอุโมงค์การไหลที่ด้านล่างใกล้และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อผ่านขอบต่อท้ายแตกต่างจากการไหลฟรีอย่างมากและอากาศจะต้องเร่งความเร็วขึ้นเพื่อให้ไหลผ่านช่องว่างที่เหลือระหว่างช่องอากาศกับผนังอุโมงค์

You also see the smoke lines past the trailing edge fan out: The flow near the center section of the tunnel is still fast and stays near the bottom while the flow near the wall slows down and bends upwards, causing the lines to spread out. The lines near the wall even intersect the ones near the center! Clearly, this is a 3D effect which resembles the wake rollup past a wing in free flow, but crippled by the proximity of the tunnel wall.

While the air coming off a wing in free flight with attached flow has approximately the same speed over the whole height, here tunnel wall blockage means that the air coming off the lower side is much faster than air coming off the upper side. This is necessary to let the air shift downwards past the airfoil, as it does in the wake of a wing. Of course, the tunnel wall and friction will limit that downward movement, but by adjusting flow speed the tunnel airfoil is able to create a downwash, too.

Another way to look at it: The slow, high pressure air coming off the upper side of the airfoil squeezes the fast, low pressure air coming off the lower side down. Either way, downwash is the result.

Downwash อยู่ตรงนั้นและยากที่จะมองข้าม: ความคล่องตัวที่ออกมาจาก airfoil มีทิศทางลงอย่างชัดเจน Wake Rollup ก็เกิดขึ้นเช่นกันแม้ว่าจะอยู่ใกล้กับขอบด้านขวาของภาพและมีความเด่นชัดน้อยกว่าในเที่ยวบินฟรี ถ้านั่นยังไม่มีหลักฐานเพียงพอฉันก็ไม่รู้ว่าจะเป็นอย่างไร

ภาพจะต้องเพียงพอ ขออภัยไม่มีภาพยนตร์

Answer 3

คุณสามารถเห็นกระแสน้ำวิงทิปในอุโมงค์ลมเช่นในภาพนี้:

แบบจำลองอุโมงค์ลมของ Cessna 182 แสดงกระแสน้ำวน wingtip ผ่านการทดสอบใน RPI (Rensselaer Polytechnic Institute) Subsonic Wind Tunnel

^{(ที่มา: Wikimedia )}

เส้นที่คุณเห็นนี้สร้างขึ้นโดยใช้ฟองอากาศฮีเลียม:

Cessna แบบจำลองที่มีฟองอากาศที่เต็มไปด้วยฮีเลียมแสดงเส้นทางของกระแสน้ำวน wingtip

^{( วิกิพีเดีย: Flow Visualization )}

คุณจะเห็นกระแสน้ำวน wingtip ได้ก็ต่อเมื่อเส้นเหล่านี้ถูกสร้างขึ้นใกล้กับ wingtip เท่านั้น หากคุณสนใจในการไหลผ่านช่องลมทั่วไปคุณจะสร้างเส้นดังกล่าวเหนือส่วนกลางของปีกเท่านั้นและคุณจะไม่เห็นกระแสน้ำวนวิงทิป

โปรดทราบว่าคุณต้องมีโมเดลเครื่องบินทั้งลำเพื่อรับกระแสน้ำวิงทิปเหล่านี้อย่างถูกต้อง หากคุณมีเพียง airfoil โดยไม่ได้ติดเข้ากับลำตัวของเครื่องบินเอฟเฟกต์จะแตกต่างออกไป และถ้า airfoil ไปจนสุดผนังของอุโมงค์ลมก็จะเห็นได้ชัดว่าไม่มี wingtip ที่ส่งผลให้ไม่มีกระแสน้ำวน wingtip

Answer 4

ปรากฏการณ์ดังกล่าวเรียกว่ากระแสน้ำวนวิงทิป ผลิตโดยกระแสลมบริเวณปลายปีก airfoil ผนังกับผนังจะไม่ผลิต vortices ปลายปีกเพราะมันไม่เคยมีใครที่ปลายปีก