הדמיה של זרימה במנהרת מים: התבוננות במערבולת המובילה מעל כנף דלתא

Overview

מקור: חוזה רוברטו מורטו, גוסטאף ג'ייקובס ושיאופנג ליו, המחלקה להנדסת אוירונוטיקה וחלל, אוניברסיטת סן דייגו, סן דייגו, קליפורניה

כנף הדלתא, המוצגת באיור 1D, היא עיצוב פופולרי במטוסים במהירות גבוהה בשל הביצועים המעולים שלה במשטרי טיסה טרנסוניים ועל-קוליים. סוג זה של כנף יש יחס רוחב-גובה קטן וזווית טאטוא גבוהה, אשר מפחית גרירה במשטרי טיסה תת קוליים גבוהים, טרנסוניק ועל קולי. יחס הגובה-רוחב מוגדר כאורך הכנף חלקי האקורד הממוצע .

יתרון חשוב של כנף הדלתא הוא זווית הדוכן הגבוהה שלה. הדוכן של כנף דלתא מתעכב בהשוואה לדוכן של כנף עם יחס גובה-רוחב גבוה. הסיבה לכך היא שהמעלית של כנף דלתא משופרת על ידי המערבולת המובילה מעל הכנף.

דרך יעילה להתבונן בתופעת זרימת המערבולת הזו וללמוד את התמוטטות המערבולת באגף דלתא היא על ידי הדמיה של הזרימה במנהרת מים. על ידי הזרקת צבע בזרימה המקיפה דגם מיציאות צבע בקצה המוביל, ניתן לראות את התפתחות המערבולת ואת מיקומה נמדד. ניתן להשתמש בנתונים גם כדי להעריך את זווית הדוכן.

איור 1. צורות אופייניות של עיצוב כנף: A) מלבני, עם אקורד קבוע לאורך טווח, B) אליפטי, C) מחודד, עם אקורד משתנה לאורך הטווח, ו- D) כנף דלתא, כנף נסחפת בירכתיים עם יחס אפס מתח.

Procedure

1. הכנת מנהרת המים

  1. להשיג שלושה מיכלים 500 מ"ל, ולמלא כל מיכל לפחות חצי מלא עם צבע. צריך להיות מיכל אחד עם צבע כחול, אחד עם צבע ירוק ואחד עם צבע אדום. הריכוז אינו חשוב מכיוון שקצב זרימת הצבע יותאם בהתאם.
  2. התקן את כנף הדלתא על תמיכתה במנהרת המים. חבר את התמיכה C-יתד למנהרת המים עם ברגים, שמירה על זווית yaw באפס. ראו איור 3.
  3. מלא את מנהרת המים במים.
  4. מקם מצלמה אחת כדי ללכוד תצוגה עליונה של הכנף, ומצלמה שנייה כדי ללכוד את התצוגה הצדדית.

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Results

מהניסוי ניתן לזהות את התמוטטות המערבולת, כפי שמודגם באיור 4. ניתן למדוד את המרחק מפסגת הכנף ועד להתפלגות המערבולת באמצעות קנה המידה שצויר בכנף (איור 4B). במהלך הניסוי, זווית ההתקפה של הכנף גדלה בהדרגה, ומיקום התמוטטות המערבולת, lb, ביחס לשיא הכנף, נמדד. מיקום הפירוט...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Application and Summary

באמצעות הדמיית זרימה במנהרת מים, זוהו מיקומי פירוק המערבולת לזווית התקפות שונה באגף דלתא. הדמיית זרימה במנהרת מים מתבצעת על ידי הזרקת צבע למיקומים ספציפיים של שדה הזרימה. הצבע עוקב אחר הזרימה, המאפשרת לנו להתבונן בפס הזרימה. שיטה זו דומה לטכניקת הדמיה של העשן המשמשת במנהרת רוח. עם זאת, היכו...

Log in or to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Tags

Skip to...

0:01

Concepts

2:34

Observing Vortex Flow Over a Delta Wing in a Water Tunnel

5:37

Results

Videos from this collection:

article

Now Playing

הדמיה של זרימה במנהרת מים: התבוננות במערבולת המובילה מעל כנף דלתא

Aeronautical Engineering

7.6K Views

article

ביצועים אווירודינמיים של דגם מטוס: DC-6B

Aeronautical Engineering

8.0K Views

article

אפיון מדחף: שינויים ב-גובה, בקוטר ובמספר הלהב בביצועים

Aeronautical Engineering

25.9K Views

article

התנהגות חיל האוויר: התפלגות לחץ על כנף קלארק Y-14

Aeronautical Engineering

20.6K Views

article

ביצועי כנף קלארק Y-14: פריסה של התקנים בעלי הרמה גבוהה (מדפים ולוחות)

Aeronautical Engineering

13.0K Views

article

שיטת כדור מערבולת: הערכת איכות זרימת מנהרת הרוח

Aeronautical Engineering

8.6K Views

article

זרימה גלילית צולבת: מדידת התפלגות לחץ והערכת מקדמי גרירה

Aeronautical Engineering

15.9K Views

article

ניתוח זרבובית: וריאציות במספר ה-Mach ובלחץ לאורך התכנסות וזרבובית מתפצלת

Aeronautical Engineering

37.5K Views

article

שלירן הדמיה: טכניקה לדמיין תכונות זרימה על קולית

Aeronautical Engineering

10.6K Views

article

הדמיה של זרימת צבע פני השטח: שיטה איכותית להתבוננות בדפוסי סטריקלין בזרימה על-קולית

Aeronautical Engineering

4.8K Views

article

צינור פיטו-סטטי: מכשיר למדידת מהירות זרימת האוויר

Aeronautical Engineering

48.2K Views

article

אנמומטריית טמפרטורה קבועה: כלי לחקר זרימת שכבת גבול סוערת

Aeronautical Engineering

7.1K Views

article

מתמר לחץ: כיול באמצעות צינור פיטו-סטטי

Aeronautical Engineering

8.4K Views

article

בקרת טיסה בזמן אמת: כיול חיישנים משובצים ורכישת נתונים

Aeronautical Engineering

10.0K Views

article

אווירודינמיקה רב-תכליתית: אפיון דחף על הקסאקופטר

Aeronautical Engineering

9.0K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved