渦流發生器:航空歷史上最成功的的設計之一

2020-01-21     航利航空教育


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有時我們能在飛機的發動機或是機身上看到有小小的突起,

這就是渦流發生器,

別看它不起眼,

但是可以說,渦流發生器是航空歷史上最成功的發明之一。


有的人可能會認為,如果想要飛機飛得更快,不是機身應該越光滑越好嗎,為什麼反倒要給他裝上這些突起的小片片呢?


在回答這個問題之前,首先我們要理解一個概念,那就是流體分離。當層流空氣快速流過機翼的表面時,由於流體的粘性因素,靠近翼面的流體速度會逐漸降低,當空氣速度降為零的時,達到「臨界狀態」,這時候流體開始與表面分離,然後層流會逐步發展成湍流。

機翼翼尖產生的渦流


氣流分離如果出現不當對飛機是很不利的,襟翼表面上的氣流過早分離會導致失速迎角減小,最大升力係數降低;操縱面上的氣流分離可能導致操縱面效能降低、操縱杆振動;平尾上的氣流分離可能導致飛機危險地自動上仰。渦流發生器的主要作用就是用來有效地阻止以上各種氣流的過早分離。


發動機上的渦流發生器


機翼連接處的渦流發生器


機翼上的渦流發生器


機尾處的渦流發生器

渦流發生器可以引導氣流沿著機體表面順滑地通過,保持住機翼上下兩面的壓力差,增加相同迎角下的升力係數,保證飛機降落時以更小的速度接地,更安全的降落。

渦流發生器自發明以來就在航空業大獲成功,隨即又進入了各行各業。

在汽車或是賽車上,常常可以見到渦流發生器,同樣也是為了更好的控制氣流,讓氣流緊貼車身曲線流過車體。

在賽車上加裝渦流發生器可以增加賽車的下壓力,增加賽車的摩擦力,保持賽車過彎時的速度。

渦流發生器還會裝在風力發電的葉片上,可以增加風葉的氣動性能,提高發電效率。

來源:網絡

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