Como calcular o raio dos vórtices das pontas das asas?

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É possível encontrar o raio dos vórtices das pontas das asas?

    
por CHAITANYA DANDEKAR 18.01.2019 / 10:43

1 resposta

Um vórtice no ar livre não tem nenhum limite nítido, por isso não tem uma definição óbvia de raio.

Para ter uma idéia geral, considere como o vórtice é formado: a asa acelera o ar para baixo, durante todo o seu tempo - é assim que ele gera sustentação. Como o ar fora da extensão não está se movendo para baixo, o limite se torna uma linha de vórtice e começa nas pontas das asas. Este é o vórtice da ponta da asa.

Assim, os dois vórtices das pontas das asas "tocam" desde o início e, portanto, têm raio de meia amplitude. Conforme o ar abaixo é empurrado para fora, a parte externa dos vórtices começa a se mover em largura comparável à parte interna, embora não tão rápido - o vórtice como um todo se move para baixo e um pouco para dentro.

Este fluxo ascendente no exterior é usado por muitas aves migratórias para poupar um pouco de esforço voando nas formações V. O vórtice de asa de cada seguidor se cancela parcialmente com o vórtice de asa do antecessor, economizando um pouco de energia. Para o líder, não é vantagem nem desvantagem, mas quando se cansa, pode voltar ao fim do bando e o próximo se torna um líder.

A fricção interna do ar faz com que o vórtice diminua ao longo do tempo, mas também puxa mais ar para que a área afetada cresça em tamanho. Não há limite específico, cresce até não poder mais ser detectado.

É possível calcular algo com precisão - contanto que você possa decidir o que calcular (e o que é útil para isso, vale a pena calcular) -, mas requer um computador poderoso como as equações que descrevem o movimento fluido, Navier-Skekes equações , não tem solução analítica.

    
19.01.2019 / 22:30