本文以水洞流場觀察來探討與比較三角翼產生的旋渦流流場現象。包括翼形、攻角及 側滑角的變化對旋渦核心軌跡(Vortex Core Trajectory)、旋渦崩潰位置(Vortex Breakdown Location )的影響。此外並以雷射光面(Laser Sheet )切雙三角翼旋 渦截面探討旋渦結構及交互作用現象(Vortex Intereaction )。 1967年Lowson在水洞流場觀察時發現Λ80°之細長三角翼旋渦崩潰有不對稱及 移動的現象。1967年Hummel和Srinivasan變化三角翼的AR比較旋渦崩潰點,發現 AR愈大,崩潰位置愈提前。1980年Erickson利用水洞觀測三角翼渦流流場,以不 同三角翼在不同攻角及測滑角下,量測αcore、Λcore、旋渦崩潰位置,發現Λ70 °單三角翼之α-αcore為線性關係,以及後掠角愈大,旋渦崩潰位置愈延後。19 83年Hieijmakers 和Vaastra 以風洞觀察雙三角翼旋渦截面及交互作用之現象。 本文使用視流法為染液注射法,將染料經模型引入流體中,由染液軌跡測知流體運動 狀況。使用一般染液時,即可在水洞底部及側面觀察旋渦核心軌跡及崩潰位置。觀察 旋渦截面時,則使用雷射光束和螢光染液。實驗觀察時流速為0﹒19ft∕sec ,雷 諾數為 Rec=2﹒38×104 及1﹒9×104 ,攻角範圍自5°∼49°,側滑 角範圍自0°∼20°。 實驗結果顯示:(1)Λ80°單三角翼及雙三角翼之α-αcore均為線性關係,且 斜率較Λ70°為大。(2)Λ80°單三角翼與雙三角翼在任一攻角下,旋渦核心 攻角角度均相等。(4)Λ80°單三角翼及雙三角翼前翼在任一側滑角下,旋渦核 心後掠角角度均相等。(5)Λ80°單三角翼及雙三角翼與Λ70°之β-Λcore 斜率近乎相等。(6)當旋渦開始崩潰於Λ80°單三角翼及雙三角翼與Λ70°之 翼面時,隨著攻角的提高,兩旋渦崩潰位置不對稱程度將變小。(7)任一攻角下, Λ80°雙三角翼前翼旋渦核心經與主翼旋渦交互作用後旋渦核心後掠角角度範圍在 前翼旋渦核心後掠角與主翼旋渦核心後掠角之間。(8)Λ80°雙三角翼在低攻角 時,兩旋渦交互作用顯著,當攻角增大時,交互作用較不顯著。(9)不同之翼前小 翼均導致主翼旋渦流流場紊亂,可能造成之旋渦升力效果將不盡理想。
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