Stall (separering) av flödesseparationen av flödet av gas eller vätska som strömmar runt kroppen från dess yta på grund av separation av gränsskiktet orsakat av dess retardation under en ogynnsam tryckgradient . [ett]
Mediet nära den strömlinjeformade kroppen rör sig på grund av viskositeten långsammare än på avstånd från det. I enlighet med Bernoulli-principen är trycket från närliggande lager större. än avlägsna. [2] En tryckgradient uppstår. När gradienten når ett visst värde, kallat ogynnsamt, separeras flödet från ytan. Som ett resultat bildas ett separerat flödesområde eller en separationszon, där flödeskaraktären ändras från laminär till turbulent . Stall påverkar kroppens aerodynamiska egenskaper ( lyft , drag , etc.) [3]
Som regel påverkar flödesstoppet de aerodynamiska egenskaperna negativt.
Sålunda, i ett statiskt flöde runt en rektangulär och trapetsformad vinge av ett litet svep på ett flygplan, sammanfaller flödesseparationspunkten med vingens bakkant , och turbulenta flöden är obetydliga och bleknar snabbt bort. Men vid pitching ökar attackvinkeln , tryckgradienten ökar och punkten för flödesseparation börjar gradvis förskjutas längs vingens övre yta. När anfallsvinkelns kritiska värde uppnås sker en kraftig förskjutning av separationspunkten till framkanten. [3] [4] Eftersom de turbulenta flödena som uppstår ovanför vingens yta har motströmmar, sjunker lyftet kraftigt och ett stall uppstår , med stor sannolikhet att övergå i en tailspin . Inom civil luftfart anses en sådan situation vara en nödsituation, och tekniker för återställning av stall beskrivs för varje flygplan .
Ett annat exempel på den negativa effekten av stall är det transoniska flödet runt en vinge. Med en ökning av hastigheten för det ostörda flödet börjar luftflödets lokala hastighet överstiga ljudhastigheten , men i gränsskiktet nära ytan, på grund av viskositeten, förblir hastigheten betydligt lägre. Under sådana förhållanden kan en tryckgradient som är tillräcklig för att stoppa flödet uppstå även vid noll anfallsvinkel på en plan platta, men detta är särskilt tydligt på en konvex (subsonisk) vingprofil . Som ett resultat kan turbulent flöde "dölja" kontrollerade ytor (skevroder, hissar etc.), vilket gör flygplanet okontrollerbart. Flödeshastigheten vid vilken denna effekt börjar visa sig kallas det kritiska Mach-talet .
Slutligen, ett annat exempel på försämring av aerodynamisk prestanda är vingspetsstopp (eller spetsstopp), vilket ökar vingens inducerade motstånd .
Samtidigt kan stall förbättra vingens prestanda. Så när den flyter runt vingar med låg förlängning och stor svep (till exempel en deltavinge), även vid låga anfallsvinklar, bildar flödesseparationen från vingens framkant virvelknippen, som kvarstår även i stort (över 40 grader). grader) vinklar. [4] [5] Dessa virvlar har inga motströmmar och skapar därför ytterligare lyft, vilket gör att du kan upprätthålla kontrollerad flygning vid höga anfallsvinklar. I det här fallet är rotdelen av vingen främst involverad i skapandet av virveln. Denna egenskap har funnits i den fjärde generationens stridsflygplan . Användningen av en trapets med ett utvecklat triangulärt eller ogivalt inflöde gjorde det möjligt att uppnå kontrollerbarhet vid superkritiska anfallsvinklar, samtidigt som start- och landningsegenskaperna bibehölls, vilket en vinge med lågt bildförhållande inte kan ge.
Stall observeras inte bara på flygplanets ytor. Det uppstår när det strömmar runt alla kroppar i gas och vätska : fjäderdräkt , propellrar , turbinkompressorblad och turbojetmotorer . I en vätska orsakar det turbulenta flödet som härrör från stall kavitation , vilket leder till förstörelse av mekanismnoderna.
Olika metoder används för att bekämpa flödesstopp. För vingarna väljs en lämplig profil som ger önskat flöde runt i ett givet intervall av hastigheter och anfallsvinklar. För att förhindra stopp från kontrollplanen används en gränsskiktsdränering eller avblåsning . För att förhindra att det turbulenta lagret kommer in i luftintaget används en plåtbaffel. För att bekämpa ändstopp-flödeseparation med åsar och vingar .
F/A- 18C virvelbuntar
Ett exempel på ett flödesstopp i flödet runt ett brostöd
Avsluta virvlar från skrovets vingspetsar
En virvelgata är ett exempel på en konsekvens av flödesseparering.