Laut den meisten Online-Ressourcen, einschließlich der NASA , wird der induzierte Luftwiderstand durch Flügelspitzenwirbel verursacht, die einen Abwind verursachen. In StackExchange habe ich jedoch einige Antworten gefunden ( Peters und Jans ), dass der durch Wirbel verursachte Widerstand tatsächlich ein Mythos ist und der induzierte Widerstand eine einfache inhärente Reaktionskraft ist (Wirbel und induzierter Widerstand sind beide Folgen des Abwinds, der selbst durch den Auftrieb verursacht wird Schaffung). Obwohl diese Theorie ziemlich intuitiv aussieht, bin ich immer noch verwirrt. Könnte mir jemand Links zu umfangreicheren Untersuchungen zu diesem Thema geben oder erklären, welche eine Theorie wissenschaftlich korrekt ist und warum?
Oh, aber sie sind alle * richtig !
Zunächst müssen wir sagen, dass wir hier nicht über Ursache sprechen . Es gibt eine Strömung um den Flügel und sie hat bestimmte Eigenschaften, und keines ist Ursache des anderen; sie sind beide Wirkungen des Flusses. Worüber wir hier sprechen, sind Erklärungen , warum jede Strömung, die Auftrieb erzeugt, auch einen induzierten Widerstand erzeugt.
Und was Erklärungen angeht, kann es mehr als eine geben, weil die physikalischen Theorien eine Menge Redundanz in sich haben. Sie können in der Regel auf mehreren Wegen zum Ergebnis gelangen.
Sie können die Ausrichtungen der Normalen verwenden (die Antwort von Peter ), Sie können Gesetze zur Erhaltung von Energie und Impuls verwenden ( meine Antwort) oder Sie können die Potentialströmungstheorie verwenden, und diese Erklärung wird tatsächlich die Wirbelschleppen beinhalten. Da die Potentialströmungstheorie ein mathematischer Apparat zur Analyse von Flüssigkeitsströmungen als Kombination von Wirbeln ist und aus diesem Blickwinkel betrachtet, wird die Energie tatsächlich von den Nachlaufwirbeln weggetragen.
Allerdings hat die Wirbelschleppen-Erklärung ein Problem: Sie ist oft mit verschiedenen Missverständnissen verbunden , dem einen, dass die Wirbel durch Querströmung um die Spitze verursacht werden und der daraus resultierenden Vorstellung, dass man sie beseitigen könne, indem man gezielt etwas mit den Spitzen macht.
Aber das sagt die Potentialflusstheorie nicht. Gemäß der Potentialströmungstheorie entsteht an jedem Punkt entlang der Spannweite ein Wirbel, der sich zu den beiden Spitzenwirbeln vereinigt. Wie die anderen Erklärungen sagt es auch klar aus, dass der induzierte Luftwiderstand mit jeder Generation von Auftrieb zusammenhängt. Und wenn Sie das verstehen, ist es richtig. Ich halte es immer noch für unnötig komplizierter.
* Alle drei, die Sie aufgelistet haben. Diejenigen, die behaupten, dass der Flügelspitzenwirbel durch eine Querströmung um die Spitze herum verursacht wird, sind es nicht, weil dies nicht der Fall ist. Der Flügelspitzenwirbel ist nur die Wirbellinie des gesamten Nachlaufs (und sollte vorzugsweise Nachlaufwirbel genannt werden ).
Ralf J
Steve v.
which one theory is scientifically correct
besteht darin, dass Fragen zum induzierten Widerstand / Auftrieb das Problem der Blinden und des Elefanten haben. Denken Sie daran, dass jede einfache Antwort auf eine komplexe Frage zumindest ein bisschen falsch sein wird.Rokas Zilinskas