Как и почему кильватерные следы собираются вместе, образуя два концевых вихря?

Картинка в вашем вопросе является чрезмерным упрощением. Возможно, эта фотография MD-11 в сырой день поможет проиллюстрировать это:

Я также думаю, что вы не должны называть вихри следа "концевыми вихрями". Концевые вихри являются незначительной частью всей кильватерной системы и видны на рисунке выше как на винглетах, так и на горизонтальном оперении в виде тонких линий сгущения. Кильватерный след является результатом закручивания завихренности над размахом крыла. С закрылками, установленными на посадку, у MD-11 наблюдается сильное изменение циркуляции на концах закрылков, поэтому здесь сброс усиливается и проявляется в виде толстой линии конденсата. Слева и справа от этой толстой линии есть больше, но они не видны, потому что градиент циркуляции по размаху слишком мал, чтобы вызвать конденсацию в следе (она происходит над самим крылом из-за низкого давления в верхней части). сторона).

Возможно, лучше всего будет понять, как происходит свертка пробуждения, если вы посмотрите, как это происходит на видео. Это также должно помочь подтвердить вашу теорию :-). Хороший - в 3:20 и снова в 5:40. Кроме того, посмотрите, как меняется кильватерный след, когда около 4:00 начинает действовать эффект земли.

Вы должны думать о том, где давление самое низкое и где оно самое высокое.

Крыло нагнетает воздух вниз по всему размаху, создавая область низкого давления над крылом и высокого давления под ним. Воздух с более высоким давлением стремится заполнить пустоты с низким давлением. Окружающий воздух над крылом и вдали от него движется вниз к зоне низкого давления. Этот ускоряющий воздух вызывает подъемную силу и поток вниз.

На законцовках крыла, в дополнение к окружающему воздуху сверху и снизу, ускоряющийся воздух сталкивается с окружающим воздухом снаружи , поэтому окружающий воздух движется внутрь к зоне низкого давления. Высокое давление под крылом выталкивает воздух наружу. Это вызывает вращение. Вращение есть начало вихря. Это начинается на кончиках крыльев, потому что это первое место, где это может произойти.

Когда крылья удаляются, они оставляют за собой слой низкого давления. Зона низкого давления тянет окружающий воздух вниз и внутрь сверху, тогда как высокое давление выталкивает окружающий воздух вниз и наружу. По мере того, как каждая частица воздуха движется к пустотам, частица позади нее перемещается, чтобы заполнить то место, где она была, поэтому весь процесс расширяется наружу, поскольку он охватывает большую площадь. Вращение, начавшееся с кончиков крыльев, распространяется наружу, создавая форму вращающейся воронки.

Вы можете увидеть это на фото ниже. По мере того, как вихри распространяются и в них попадает влага инверсионных следов двигателя, вы можете видеть, как они движутся. Внутренние инверсионные следы выталкиваются вниз и наружу. В верхней части инверсионного следа порции воздуха втягиваются внутрь и вниз к пустоте, а внешняя часть втягивается вверх и вокруг, чтобы заполнить место, где остались первые порции. Лист в центре - это область низкого давления. Низкое давление заставляет воду конденсироваться в мелкий туман, который можно увидеть по блеску в верхней части фотографии.

Увеличив законцовку крыла, вы можете слабо увидеть вихрь, формирующийся на концах.