¿Cómo interactúan los vórtices de punta de ala con el flujo de aire en un ala con winglets?

Si se agregan winglets a un avión, ¿los vórtices aún interactúan con el flujo de aire y crean un lavado hacia arriba y hacia abajo? Si los vórtices interactúan con el resto del flujo, me pregunto cómo lo hacen.

Básicamente, estoy preguntando si los vórtices en las puntas de las alas pueden afectar el flujo de aire cuando hay winglets en un avión.

Respuestas (3)

Los Winglets no cambian las leyes de la física. En particular, no cambian el flujo alrededor de un ala de modo que no haya flujo ascendente o descendente. Todo lo que hacen es involucrar un poco más de aire en la creación de sustentación , de modo que la fuerza del vórtice se reduce ligeramente.

Con los winglets, ahora se forman vórtices en la punta del ala en la punta del winglet en lugar de en la punta del ala. La estela detrás del ala todavía se enrolla y crea los vórtices de estela habituales en los que se absorben los vórtices de la punta del ala. Para crear la misma elevación con un vórtice ligeramente menos potente, se aumenta ligeramente la distancia entre ambos vórtices. En realidad, para soportar el peso del winglet, la aeronave necesita crear un poco más de sustentación con winglets que sin ellos, lo que reduce su beneficio.

Por lo tanto, el winglet hace que se produzcan vórtices más lejos del ala, lo que hace que se utilice más aire para crear sustentación.
@Crafterguy: Olvídate de los vórtices. El winglet permite involucrar más aire para la creación de sustentación. Por lo tanto, más aire es acelerado por menos.

Depende de lo que entiendas por Wingtip Vortices. Si te refieres a los de esta respuesta, ninguna cantidad de winglet los impedirá. Estos son la consecuencia de la creación de sustentación, y principalmente influenciados por el peso y la velocidad del aire.

Estrictamente hablando, los vórtices en las puntas de las alas son solo la parte de aire que gira alrededor de la punta del ala. Un ala muy larga evitaría eso, pero un Cessna aún se movería con fuerza cuando cae en el agujero que dejó el ala del A380 a la velocidad de aproximación. La punta del ala es donde termina la creación de sustentación, y allí hay una discontinuidad, con o sin ala.

Sin winglets, los vórtices de punta de ala (o estela turbulenta) se estabilizan en aproximadamente dos tercios de la envergadura. Cuanto más cerca esté la estela turbulenta del cuerpo del avión, más arrastre se induce.

Los winglets extienden virtualmente la envergadura (por un múltiplo de su propia longitud) de manera que la turbulencia de la estela se estabiliza más lejos del cuerpo y, por lo tanto, los winglets reducen la resistencia inducida.

Por "estabilizar en aproximadamente dos tercios de la envergadura del ala", ¿quiere decir que el tercio exterior de la envergadura del ala no desvía el aire hacia abajo? ¿La situación que describes es en crucero o en aproximación?
@Koyovis No. El centro del vórtice se mueve desde la punta del ala hacia el cuerpo del avión aproximadamente un tercio de la longitud del ala mientras el avión se aleja.
Es posible que desee agregar que el múltiplo normalmente comienza con 0. Como en 0.3.
@PeterKämpf Cuando se hace referencia a la longitud del ala , el múltiplo es mayor que 1; de lo contrario, un ala más larga sería más eficiente.
Nonono, revisa tus datos. Un winglet es aproximadamente tan bueno como una extensión de la envergadura del 30 % de la envergadura del winglet, dado que la aeronave vuela principalmente a una L/D óptima.
@TimothyTruckle: el ala arroja vorticidad en todo el tramo (más precisamente, cuando hay un gradiente de elevación en el tramo), por lo que no hay un centro inicial; esto se forma solo cuando la estela se enrolla detrás del ala. El vórtice de punta es parte de ese sistema de estela, pero no su origen.
¿Cómo interactúan los vórtices de punta de ala con el flujo de aire en un ala con winglets?
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