EDIT: Eu vou adicionar isso antes da resposta, porque necessariamente surgirá: Esta resposta é baseada no modelo descrito por Prandtl, que é apenas isso: Um modelo, uma descrição simplificada para o que acontece trabalha para explicar alguns fenômenos. Há algum desacordo sobre este modelo, portanto, uma explicação separada usando uma teoria diferenciada pode ajudar. O problema é que uma explicação com diferenças de pressão não ajuda muito aqui, pelo menos eu não saberia como responder à pergunta sem trabalhar com Helmholtz / Prandtl.
Fundamentalmente, estamos falando de anéis de vórtice que são criados porque o ar é movido em alguma direção em algum lugar e não é movido para qualquer outro lugar. Isso é independente de como você o move, e fundamentalmente, um duto ou winglet ou algo semelhante não pode mudar isso. Você pode olhar para o próprio vórtice como a coisa que realmente cria elevação ou impulso, então você quer e precisa desse vórtice.
Existem, então, os teoremas de Helmholtz . Citação rápida desse artigo:
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Primeiro teorema de Helmholtz:
A força de um filamento de vórtices é constante ao longo de sua extensão. -
Segundo teorema de Helmholtz:
Um filamento de vórtice não pode terminar em um fluido; deve estender-se ao limites do fluido ou formar um caminho fechado.
No caso de uma asa normal, o anel de vórtice ("caminho fechado") consiste em um lado ao longo do comprimento da asa, dois lados atrás das pontas das asas e o quarto lado está um tanto perdido, ou distante na maior parte, pode ser ignorado. Os três lados que não estão ao longo da própria asa são o problema, eles são o que o termo "arrastamento induzido" se refere. Como não há superfície no final da asa para o fim do vórtice, ele precisa continuar no infinito. E há algum atrito envolvido na criação de longos vórtices giratórios, então você começa a arrastar. (Qualquer ajuda para explicar esta parte de forma mais eloquente é apreciada)
Como a quantidade de empuxo / empuxo que você deseja é dada, a força do vórtice também não é algo que possa ser alterado. O que pode ser alterado, no entanto, é a distribuição / velocidade / raio. Se a distribuição do elevador for elíptica (ver: Spitfire), o gradiente de elevação é mínimo na asa, de modo que não há vórtice strong e rápido no final, é gradualmente criado ao longo de toda a envergadura e o arrasto induzido é mínimo. Winglets fazem algo semelhante, forçando o vórtice a percorrer todo o contorno do winglet.
No caso de uma hélice, o lado interno do vórtice termina no spinner ou no eixo, de modo que o anel é quebrado e você só fica com um vórtice linear, mas ele ainda está se arrastando infinitamente para o ar nas pontas das lâminas. Você pode olhar para uma asa da mesma maneira se você interromper o anel na fuselagem.
No caso de um ventilador de duto, você tem dois limites de fluido, tanto no lado interno quanto no externo, o que parece resolver o problema. Você pode ter um vórtice ao redor da lâmina apenas e nenhum vórtice se arrastando até o infinito criando arrasto. O problema é que o fluido realmente não termina no duto porque o duto tem um comprimento finito. Então, o que você consegue é um grande vórtice ao redor de todo o duto. O ar está se movendo na frente e na parte de trás, e em algum lugar, esse ar se move de volta para a frente, longe do motor.
No caso de um ventilador de duto, o anel de vórtice é criado no local onde o ar em movimento encontra o ar estático no início e no final do duto. Em vez de um vórtice muito pequeno em torno da ponta da asa (e ao longo da asa, para não atrapalhar os teoremas de Helmholtz), você obtém um maior ao redor de todo o duto.
Portanto, eu não diria que o duto pode eliminar o arrasto induzido. O efeito é fundamentalmente comparável a um dispositivo de ponta de asa: aumenta o raio interno do vórtice e, assim, reduz significativamente o arrasto induzido. É muito mais eficaz do que um dispositivo de ponta de asa, mas tem que ser porque os ventiladores de dutos são geralmente relativamente pequenos, de modo que o arrasto de outra forma seria enorme.