Az áramlás leállása (leválasztása) - a test körül áramló gáz vagy folyadék áramlásának elválasztása a test felületétől a határréteg szétválása miatt, amelyet annak kedvezőtlen nyomásgradiens melletti lassulása okoz. [egy]
Az áramvonalas test közelében lévő közeg a viszkozitás miatt lassabban mozog, mint attól távolabb. A Bernoulli-elvnek megfelelően a közeli rétegek nyomása nagyobb. mint a távoliak. [2] Nyomásgradiens lép fel. Amikor a gradiens elér egy bizonyos értéket, amelyet kedvezőtlennek neveznek, az áramlás elválik a felszíntől. Ennek eredményeként egy szeparált áramlási régió vagy egy elválasztó zóna jön létre, ahol az áramlási karakter laminárisból turbulenssé változik . Az elakadás befolyásolja a karosszéria aerodinamikai jellemzőit ( emelés , légellenállás stb.) [3]
Az áramlási visszaesés általában negatívan befolyásolja az aerodinamikai tulajdonságokat.
Így egy repülőgép téglalap alakú és trapéz alakú szárnya körüli statikus áramlásban az áramlás elválasztási pontja egybeesik a szárny hátsó élével , és a turbulens áramlások jelentéktelenek és gyorsan elhalványulnak. De hajláskor a támadási szög nő, a nyomásgradiens növekszik, és az áramlási elválás pontja fokozatosan eltolódik a szárny felső felülete mentén. A támadási szög kritikus értékének elérésekor az elválasztási pont éles eltolódása következik be az elülső él felé. [3] [4] Mivel a szárny felszíne felett fellépő turbulens áramlások ellenáramúak, az emelés erősen leesik, és megtorpanás következik be , amely nagy valószínűséggel farokpergéssé változik . A polgári repülésben az ilyen helyzetet vészhelyzetnek tekintik, és minden egyes repülőgéphez le vannak írva az elakadási helyreállítási technikák .
Az elakadás negatív hatásának másik példája a szárny körüli transzonikus áramlás. A zavartalan áramlás sebességének növekedésével a légáramlás helyi sebessége kezd meghaladni a hangsebességet , de a felszínhez közeli határrétegben a viszkozitás miatt a sebesség lényegesen kisebb marad. Ilyen körülmények között az áramlás megállításához elegendő nyomásgradiens fordulhat elő még nulla támadási szögnél is egy sík lemezen, de ez különösen nyilvánvaló a konvex (szubszonikus) szárnyprofilon . Ennek eredményeként a turbulens áramlás "elfedheti" a szabályozott felületeket (csűrők, liftek stb.), így a repülőgép irányíthatatlanná válik. Azt az áramlási sebességet, amelynél ez a hatás kezd megnyilvánulni, kritikus Mach-számnak nevezzük .
Végül az aerodinamikai teljesítmény romlásának egy másik példája a szárnycsúcs elakadása (vagy a szárnycsúcs leállása), amely növeli a szárny indukált ellenállását .
Ugyanakkor az elakadás javíthatja a szárny teljesítményét. Tehát kis nyúlású és nagy lefutású szárnyak (például delta szárny) körül áramolva még kis támadási szögeknél is az áramlás elválasztása a szárny elülső élétől örvénykötegeket képez, amelyek nagyban is megmaradnak (40 felett) fok) szögek. [4] [5] Ezeknek az örvényeknek nincs ellenáramuk, ezért további emelést hoznak létre, lehetővé téve az ellenőrzött repülés fenntartását nagy támadási szögek esetén. Ebben az esetben elsősorban a szárny gyökér része vesz részt az örvény létrehozásában. Ezt a tulajdonságot a 4. generációs vadászrepülőgépekben alkalmazták. A kifejlesztett háromszög vagy ogival beáramlású trapéz alkalmazása lehetővé tette a szuperkritikus támadási szögek melletti irányíthatóság elérését, miközben megőrizte a fel- és leszállási jellemzőket, amit egy alacsony oldalarányú szárny nem tud biztosítani.
Az elakadást nemcsak a repülőgépek felületén figyelték meg. Ez akkor fordul elő, ha bármely test körül gázban és folyadékban áramlik: tollazat , légcsavarok , turbina kompresszor lapátok és turbóhajtóművek . Folyadékban az elakadásból származó turbulens áramlás kavitációt okoz , ami a mechanizmus csomópontjainak pusztulásához vezet.
Különféle módszereket alkalmaznak az áramlási leállás leküzdésére. A szárnyakhoz megfelelő profilt választanak ki, amely adott sebesség- és ütési szögtartományban biztosítja a kívánt áramlást. A vezérlősíkoktól való elakadás elkerülése érdekében határréteg- leeresztőt vagy lefújást használnak. Annak megakadályozására, hogy a turbulens réteg bejusson a légbeömlőbe, lemezterelőt használnak. A végleállás elleni áramlás leküzdésére bordák és szárnyak segítségével .
F/A- 18C örvénykötegek
Példa az áramlás megakadására a hídtámasz körüli áramlásban
Vég örvények a repülőgépváz szárnyvégeiről
Az örvény utca az egyik példa az áramlási szétválás következményeire.