Erzeugen Wand-zu-Wand-Strömungsprofile einen induzierten Widerstand?

Ein Wand-zu-Wand-Flügel in einem Windkanal sollte am besten mit einem im Bodeneffekt verglichen werden und nicht als Segment eines unendlichen Flügels. Beide sind ähnlich, da der unendliche Flügel im Verhältnis zu seiner Spannweite unendlich nahe am Boden sein wird.

Die Meinung, dass ein unendlicher Flügel keinen induzierten Widerstand hat, ist irreführend. Wenn wir die Menge des induzierten Widerstands über dem Seitenverhältnis darstellen, tendiert der induzierte Widerstand für ein unendliches Seitenverhältnis zu Null. Aber was bedeutet das in der Praxis? Dieser unendliche Flügel erzeugt auch unendlichen Auftrieb, indem er eine unendliche Luftmenge um eine endliche Menge nach unten drückt. Der induzierte Widerstand ist immer noch da, wird aber im Verhältnis zum Auftrieb unbedeutend.

Schauen Sie sich lieber an, was in der Realität passiert . Es lohnt sich, das Bild der verlinkten Antwort hier noch einmal zu zeigen:

Der induzierte Widerstand ist die Folge des Auftriebs. Der Auftrieb ist die Folge der Luftströmung um das Hindernis herum, das das Schaufelblatt für die Luft darstellt. Obwohl weniger als im freien Flug, tritt immer noch eine gewisse Abwärtsbeschleunigung der Luft auf, wird aber bald vom Boden gestoppt. Daher ist, obwohl weniger als im freien Flug, immer noch ein gewisser induzierter Widerstand vorhanden und verschwindet erst, wenn das Tragflächenprofil mit dem Boden des Tunnels verschmilzt.

Jetzt ist es entscheidend zu wissen, was induzierter Widerstand wirklich ist. Luft wird nach unten beschleunigt, während sie über den Flügel strömt, und die Reaktionskraft auf diese Beschleunigung ist der Auftrieb. Da dies nicht sofort, sondern allmählich geschieht, wird ein Teil des Auftriebs in einer bereits nach unten gebogenen Strömung erzeugt, sodass die Reaktionskraft darauf, die senkrecht zur lokalen Strömung steht, leicht nach hinten zeigt. Diese Rückwärtskomponente ist induzierter Luftwiderstand.

Die Rauchlinien sehen in den linken zwei Dritteln des Bildes scharf aus, zeigen aber im äußersten rechten Drittel ein divergierendes Muster. Da wir in den Windkanal sehen können, sehen wir die gesamte Breite der Strömung. Ich denke, die Divergenz zeigt den Unterschied zwischen den Strömungslinien in der Mitte und in der Nähe der Wände des Windkanals. Die in der Mitte werden am stärksten nach unten ausgelenkt, während die seitlichen weniger Auslenkung und im unteren Bereich sogar eine Aufwärtskomponente aufweisen. Ich denke, das liegt an der Abwärtsbewegung des Nachlaufs im mittleren Abschnitt, der die Strömung in der Nähe der Tunnelwände zur Seite und nach oben drückt. Dies deutet auf mehr Auftrieb in der Mitte, weniger Auftrieb in der Nähe der Wände und den Beginn des typischen Nachlaufrollens hin.

Das Ideal des Flügels mit unendlicher Spannweite erzeugt sofort und gleichmäßig über die Spannweite Auftrieb, da seine Sehne im Verhältnis zur Spannweite verschwindend klein ist. Dasselbe gilt nicht für den echten Flügel im Bodeneffekt.

Es gibt kein freies Mittagessen. Solange Auftrieb erzeugt wird, ist induzierter Widerstand vorhanden.

Ja, das Leck an den Flügelspitzen erzeugt einen induzierten Widerstand, und da er beim Schreiben im Windkanal blockiert ist, ist der induzierte Widerstand Null. Oder wie Wikipedia es ausdrückt:

... würde ein Flügel mit unendlichem Seitenverhältnis (Spannweite / Sehnenlänge) und konstantem Profilquerschnitt keinen induzierten Luftwiderstand erzeugen. Die Eigenschaften eines solchen Flügels können an einem Flügelabschnitt gemessen werden, der die Breite eines Windkanals überspannt, da die Wände die Strömung in Spannweitenrichtung blockieren