Почему воздушный поток движется быстрее на верхних крыльях?

Я искал решения и придумал два популярных объяснения:

  1. Сохранение массы / Непрерывность

Для крыла с положительным изгибом линии тока будут сжиматься / сходиться в верхней части передней кромки, заставляя воздушный поток ускоряться, чтобы поддерживать одинаковый массовый расход на входе и выходе.

  1. Циркуляция воздуха

Воздух циркулирует вокруг аэродинамического профиля по часовой стрелке и, следовательно, ускоряет поток в верхней части.

Хотел бы спросить:

  1. Уместно ли использовать сохранение массы / непрерывности для объяснения.
  2. Что именно вызывает циркуляцию на аэродинамическом профиле?

Продолжая вопрос 2, некоторые пояснения говорят о том, что из-за острой задней кромки формируется начальный вихрь, который вызывает образование связанного вихря. Если это так, то насколько острая кромка приведет к начальному вихрю и почему он течет от нижнего крыла к верхнему крылу?

Спасибо за помощь!

связанные, если не повторяющиеся , авиация .
Идея «циркуляции» сбивает с толку. Это абстрактное понятие, полезное только для некоторых инженерных моделей, но не помогающее понять основы полета. Я рекомендую вам прочитать ответ на связанный вопрос и сообщить нам, если это прояснит ситуацию.
Если воздух циркулирует по поверхности вашего крыла, вы не летите, вы сваливаете.

Ответы (2)

Основной причиной является перепад статического давления. Сохранение массы и циркуляция - это математические модели или описания конечного эффекта, а не физических причин (эффект Бернулли также является описанием поведения, а не причиной).

Более низкое статическое давление в задней части аэродинамического профиля и более высокое давление в передней части представляют собой силу, и эта сила ускоряет массу жидкости. Грубо говоря, есть небольшое отверстие в воздухе над задней частью аэродинамического профиля с некоторым положительным углом атаки, созданное аэродинамическим профилем, отклоняющим поток вниз, и поэтому другой воздух устремляется внутрь, чтобы заполнить отверстие.

Концептуально может быть проще рассматривать движение крыла как движущую силу циркуляции статического воздуха.

Если вы когда-нибудь наблюдали за транцем движущейся лодки, то на малых скоростях увидите кипящий, турбулентный поток воды, все еще прикрепленной к лодке. Это вязкость жидкости при работе.

Теперь достаточно увеличить скорость там, где лодка движется быстрее, чем вода может «заполнить дыру» и… значительное снижение сопротивления.

Крылья работают аналогичным образом, они буквально движутся быстрее, чем воздух может выравнивать более низкое давление, создаваемое его «следом». Воздух возвращается туда, где крыло было смыто вниз.

Также поток вниз создается за счет того, что нижняя часть крыла отклоняет воздух вниз. Сочетание верхней и нижней подъемной силы крыла (и фюзеляжа) создает необходимую противодействующую силу гравитации, и именно верхняя подъемная сила теряется в срыве .

Сохранение массы очевидно, возможно, его лучше объяснить как сохранение импульса mv или как действие-противодействие. Это подходит для воздуха, отклоняющегося от нижней части крыла. Циркуляция и создание более низкого давления над крылом больше связаны с тем, что происходит в следе воздушного потока, создаваемого углом атаки.