Можно ли использовать явление разрыва вихрей для уменьшения турбулентности следа?
Брайсон С.
Одной из классических историй в анналах аэрокосмической техники является разработка (и последующая модернизация) F-18 и его удлинителей передней кромки (LEX) из-за проблем с усталостью, проблем, которые в конечном итоге были связаны с плохо изученным процессом вихревого движения. взрывной . Это метко названное явление характеризуется быстрым увеличением диаметра вихря, перемешиванием и турбулентной кинетической энергией.
Когда вихрь движется вниз по течению, он увеличивается и становится слабее. Если скорость вращения вихря падает достаточно низко, увеличивающееся давление внутри вихря приводит к тому, что он теряет свою торнадоподобную структуру и распадается. Было обнаружено, что такое разрывное поведение происходит непосредственно перед вертикальным оперением F-18. Образовавшийся воздушный поток ударил прямо в хвостовую часть, вызвав серьезные удары и повреждение конструкции. (Аэрокосмическая сеть)
Для высокоманевренного истребителя, такого как F-18, было крайне важно, чтобы вихрь LEX оставался неповрежденным и сохранялся в поле потока достаточно долго, чтобы преодолеть вертикальные стабилизаторы, поэтому разрыв вихря определенно был проблемой. С другой стороны, для коммерческого авиалайнера, такого как 777, мы имеем прямо противоположную проблему. Пара вихрей, сопровождающая самолет в полете, представляет очень реальную и опасную опасность для любого самолета, который следует за ней. В результате, чем быстрее удастся рассеять эти вихри, тем лучше. Разрыв вихря разрушает вихрь и (предположительно) уменьшает его присутствие ниже по течению.
Мой вопрос заключается в том, каковы физические переменные, которые способствуют или препятствуют взрыву вихря, и, если их можно контролировать, можно ли использовать это явление для уменьшения турбулентности в следе? Все ли вихри взрываются? Если нет, то почему?
Ответы (1)
Йокела
Можно ли использовать явление разрыва вихрей для уменьшения турбулентности следа?
Что ж, это единственный способ избавиться от турбеленса. Турбулентность вызывается вихрями, и они, очевидно, должны лопнуть, прежде чем полностью остановятся.
Мой вопрос заключается в том, какие физические переменные способствуют или препятствуют взрыву вихрей, и если их можно контролировать , можно ли использовать это явление для уменьшения турбулентности в следе?
Я думаю, что лучший способ контролировать их - это какой-нибудь пропеллер, похожий на якорь. Угловой момент вихря мог бы даже оказать положительное влияние на эффективность всей машины, если бы его можно было использовать для замены некоторой вспомогательной энергии.
Все ли вихри взрываются? Если нет, то почему?
Конечно. Если нет, то у вас будет вечный двигатель. Я сделал видео, где лопается вихрь , пожалуйста, посмотрите на 1:00-1:15. Как вы заметили, воронка заполнена, но продолжает вращаться, но затем доходит до точки, когда она движется как юла, ударяющаяся о стену. И одновременно это яркое кольцо исчезает. Это точка, где этот вихрь «лопается». У меня есть теории на этот счет, но они не являются «общепринятой физикой».
Йокела
Почему вихри, вращающиеся в одном направлении, сливаются, а вихри, вращающиеся в противоположных направлениях, не сливаются?
В каком направлении действует аэродинамическая подъемная сила?
Использование числа Рейнольдса
Насколько эффект Бернулли влияет на подъемную силу?
Почему более высокое давление воздуха под крылом самолета заставляет его летать?
Действительно ли летать легче в меньших масштабах?
Влияние числа Рейнольдса на напряжение сдвига (сопротивление поверхностного трения)?
Почему автомобили не изрыты, как мячи для гольфа?
Почему тропические циклоны не разрываются на части?
От чего зависит центр подъема?
299792458
Дарвин
Брайсон С.
честный_вивер