为什么你的药物被卷到螺旋桨上面
为什么你的药物被卷到螺旋桨上面
极飞农业智能
2018-07-10 17:58
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极飞农业智能
2018-07-10 17:58
为什么你的药物被卷到螺旋桨上面

    “翼尖涡流"又称为翼尖涡,一般飞行器的翼面都是利用伯努利定律,使流经上表面的流体流速较快,压力较低,因而产生向上的升力。

 


    下翼面的压强比上翼面高,在上、下翼面压强差的作用下,下翼面的气流就绕过翼尖流向上翼面,这样就使下翼面的流线由机翼的翼根向翼尖倾斜,而上翼面的流线则由翼尖偏向翼根,但到了翼面尖端的地方,由于再也没有翼面的分隔,使得下方的高压气流循着翼尖往上滚卷流动到较低压的翼面上侧,加上本来流体就往后方流动,形成一种螺旋式的漩涡运动,翼尖涡就这样产生了。螺旋桨旋转同样会使下桨面的流线横向流动,因此同样会产生涡流区。

 


固定翼气流横向流动形成的涡流

 


 

民航机产生的翼尖涡流



    翼尖涡流会导致流过机翼的空气产生下洗速度,而向下倾斜的下洗流气流方向角下洗角。由于翼尖涡流的下洗速度在翼尖最大向中心逐步减少,因为空气粘性会带动周边空气一并旋转,越靠内速度越快,此时机翼的升力就会出现偏转引起附加阻力产生减升增阻的现象。

    在多旋翼植保领域,此现象就会导致喷洒的农药在翼尖周边区域出现上扬进入涡流区。上扬的农药会随着空气往螺旋桨上表面集聚,在已产生的阻力下进一步破坏螺旋桨的翼型。此现象会导致飞行耗电量增加,并且农药在一般的塑料桨和木桨产生不同程度的腐蚀,破坏螺旋桨表面以及强度。

螺旋桨涡流产生的药物上扬现象

 

 

    翼尖小翼可以减少翼尖涡流,是很流行的减阻技术。翼尖小翼像垂直竖起的墙,减少涡卷的形成,达到减阻的目的。翼尖小翼的另一个解释是相当于扩展了有效翼展,更大的翼展意味着可以降低速度而达到同样的升力,达到减阻目的。

翼梢小翼作用示意图

 

     在多旋翼植保无人机里面,避免翼尖涡流也是十分重要的。多旋翼无人机主要依靠螺旋桨提供升力,翼尖涡流主要在螺旋桨桨尖产生。但是由于固定翼的运动轨迹与螺旋桨的运动轨迹截然不同,通过对螺旋桨桨尖的大角度上反来减少涡流变得不现实。

 

    另一种避免上扬的方法则是控制好喷幅,喷福的控制是起到十分关键的作用。若喷福面积越大,则越容易出现药物上扬。目前有效的方法是控制喷幅,利用与螺旋桨产生的下沉气流则可以有效避免药物上扬的同时,也能有效使药物穿透植物上表面。



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