基于模型鸟类小翼羽的附着前缘涡维持机理研究
流体动力学
2020-07-15 v1
摘要
研究者假设鸟类小翼羽（alula）的失速后升力增益源于其薄型外手翼上附着前缘涡（LEV）的维持。本文通过风洞流动测量研究小翼羽与LEV附着之间的联系。我们表明，一个浸润面积仅为机翼1%的模型小翼羽，能在以失速后攻角倾斜、稳定平移的后掠翼上稳定一个回流后倾的LEV。该附着涡是小翼羽能够平滑合并原本分离的前缘与侧缘涡旋流动的结果。我们确定了促进这种合并的两个关键过程：i) 将机翼前缘产生的展向涡量引导回机翼平面；ii) 位于后方的根到尖展向高速壁面射流（大于自由来流速度的80%）。后一特征诱导LEV卷起，而前一特征使LEV涡量后倾并通过外侧涡通量将该流动排向翼尖。我们确定小翼羽的流向位置（相对于薄翼前缘）对涡量引导至关重要，小翼羽的倾角对产生高幅值展向流动至关重要。这些发现增进了我们对鸟类可能利用LEV增强慢速飞行的理解。
引用
@article{arxiv.2001.03964,
title = {On the maintenance of an attached leading-edge vortex via model bird alula},
author = {Thomas Linehan and Kamran Mohseni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.03964},
year = {2020}
}