¿Los generadores de vórtices aumentan la Re de un ala?

El número de Reynolds depende de la velocidad de la corriente libre, la longitud de la cuerda, la densidad y la viscosidad del fluido. Entonces, el generador de vórtices no modifica el número de Reynolds. Sin embargo, hace que el flujo a popa del dispositivo se convierta en un flujo turbulento. El flujo turbulento, de hecho, tiene mayor arrastre que un flujo laminar (a la misma Re). Por lo tanto, además del arrastre adicional por fricción de la piel introducido por los VG, la superficie aerodinámica también tendría un arrastre mayor.

El número de Reynolds es una construcción que mide la magnitud relativa de las fuerzas viscosas y de inercia, y se define de manera conveniente. No es una cantidad física medible, por lo que la respuesta dependerá de cómo la definas.

Nótese que su expresión:

incluye un plazo de duración$L$que se elige arbitrariamente como una longitud característica del problema en cuestión.

Esto significa que se puede definir un número de Reynolds para el flujo libre sobre un ala ($L=L_{wing}=c$) y otra totalmente diferente para la capa límite ($L=L_{layer}$). En la práctica, la capa límite$\mathrm{Re}_{layer}$y el ala$\mathrm{Re}_{wing}$estarán estrechamente vinculados a medida que la turbulencia del flujo libre se filtra hacia la capa límite, pero no serán lo mismo.

Por ejemplo, la capa límite cerca del punto de estancamiento delantero será extremadamente baja y la capa será laminar, incluso si las condiciones de flujo libre prevalecientes indicaran turbulencia. Por supuesto, en tal situación, la capa está destinada a hacer una transición muy pronto, a menos que el perfil aerodinámico esté diseñado específicamente para evitarlo, como la serie 6 de NACA .

Los dispositivos de manipulación de capas, como tiras de disparo y generadores de vórtices, enturbian aún más la imagen al alterar las condiciones en la capa límite:

Una franja de viaje forzará una transición turbulenta por medio de un pico local en la rugosidad de la superficie, con la intención de utilizar las propiedades de separación más favorables de una capa límite turbulenta.

Los generadores de vórtice, por otro lado, mezclan el flujo de la corriente libre que sale de la capa, aumentando su energía y retrasando la separación. También aumentan la$\mathrm{Re}_{layer}$porque también son fuente de rugosidad y su modus operandi aumenta directamente la vorticidad local. Si bien es concebible que con un Reynolds muy bajo, un conjunto de generadores de vórtices operaría completamente en modo laminar y no cambiaría la capa, este es un caso académico, y en el mundo real probablemente tendrá una capa turbulenta aguas abajo de ellos.

Ahora, para abordar su pregunta más directamente: si desea aumentar el Reynolds efectivo del perfil aerodinámico con el fin de unir capas, puede obtener cierto éxito con generadores de vórtice, y probablemente aún más con una tira de viaje, pero no espere cualquier método para tomar el valor sobre el de toda el ala.