E12 Wirbelerzeugung

Thema

Dieser Vorderkantenwirbel bildet im Allgemeinen einen finalen Unterdruckkern, der sich während des Flügelschlags an der Vorderkante des Insektenflügels ausbildet – eben jener Flügelschlag, der ein weiteres Modell dieses Systems begründet – und der an diesem Flügel haftet, anstatt sich abzulösen, wie es beispielsweise bei einem Flugzeugflügel der Fall wäre, was ebenfalls ein ähnliches Modell begründet.

Derselbe Mechanismus, der zuerst bei einem Insekt und später bei einem Ahornsamen entdeckt wurde, ermöglicht einen deutlich höheren Auftriebsbeiwert als von der klassischen Auftriebstheorie vorhergesagt.

Dieser Vorderkantenwirbel bleibt jedoch dank einer bestimmten axialen Strömung entlang der Flügelspannweite stabil, was ein weiteres Modell für diese Anordnung begründet. Dieser finale Effekt der Flügelrotation entzieht dem Kern die finale Wirbelstärke, bevor diese zu groß wird und sich vom Flügel ablöst. Die Tatsache, dass diese axiale Strömung entlang der Flügelspannweite noch intensiver ist, führt dazu, dass diese finale Entnahme der Wirbelstärke aus dem Kern noch effektiver erfolgt und der Vorderkantenwirbel dadurch noch länger stabil bleibt.

Bei einem Insekt, dessen Flügel sich stärker dreht als bewegt – wie etwa bei dieser Fruchtfliege, die ein weiteres Modell für diese Anordnung darstellt – bildet die Stabilität des Vorderkantenwirbels den primären Stützmechanismus für das gesamte Insekt.

Daher bewirkt dieses Modell, dessen Niederdruckkern am Flügel befestigt ist, mit dem es entwickelt wurde, dass das Polhamus-Modell den Beitrag dieser potenziellen Zirkulation – jener Zirkulation, die auch von der klassischen Theorie vorhergesagt wird, auf der dieses Modell basiert – vom Beitrag des Vorderkantenwirbels trennt, mit dem dieses Modell entwickelt wurde. Dies erklärt den nichtlinearen Anstieg des Auftriebs mit zunehmendem Anstellwinkel des Flügels. Die weitere Erhöhung des Anstellwinkels des Insektenflügels führt dazu, dass der Beitrag des Vorderkantenwirbels zum Gesamtauftrieb gemäß dem Polhamus-Modell den Beitrag der potenziellen Zirkulation noch stärker überwiegt.

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