מעבר שכבתי מלוטאר לזרימה מטרידה הוא תופעה בסיסית השולטת בביצוע האווירודינמיקה של המטוס.בעוד שהמהנדסים הבינו את הפיזיקה הכללית של המעבר הזה, משתנה קריטי ולעתים קרובות בלתי צפוי הוא זיהום פני השטח. דירט, שאריות שמן, קרח, פסולת חרקים, וחומרים זרים אחרים יכולים לשנות את השכבה בדרכים שיעילות, בטיחות ואמינות תפעולית של מעברי חיוני עבור מעברי זרם חשמלי קפדני.

הפיזיקה של מעבר שכבת Boundary Layer

שכבת הגבול היא האזור הדק של נוזל ליד עור המטוס שבו כוחות מולקווס שולטים.במצב הטבעי שלו על משטח חלק, נקי במספרים של ריינולדס נמוך, הזרם נשאר FLT:0laminarph1, עם זרמי מקבילה אשר מייצרים חיכוך עור מינימלי.

חוסר יכולת מכניזם

(ה) תהליך המעבר מונע על ידי כמה מנגנוני חוסר יציבות דיסקרטיים (הנפוצים ביותר על כנף דו-ממדית הם (FLT:0) לטולממיין (Tollmien-Schlichting WaveFLT:1), אשר הם בעלי יכולת גבוהה שגדלים כשכבת הגבול עבה (FLT) או מטאטאים את האטמוספירה של ה-DLT3, אשר עלולה להגיב באופן שונה ל-DValtial) על פני השטח.

תחזית המעבר

(אירודינמיקה משתמשת בכלים כגון FLT:0) מתודולוגיה מתודולוגיה 1:1 כדי להעריך את תחילת המעבר. גישה חצי-אמפירית זו עוקבה את ההגברה של גלי הפרעה ומשווה את גורם הצמיחה המשולב N נגד ערך קריטי (בדרך כלל 9–11 עבור תנאי טיסה).

סוגים של זיהום על פני השטח ומכניזם שלהם

זיהום פני השטח אינו תופעה אחת; מורדים שונים משפיעים על שכבת הגבול באמצעות מנגנונים פיזיים נפרדים.הבנת ההבדלים הללו חיונית לקביעת אסטרטגיות הפחתה יעילות.

המונחים: Contamination

אבק, חול, אפר געשי, חלקיקים מוצקים אחרים הם בין המאגדים הנפוצים ביותר.כאשר חלקיקים גדולים יותר מאשר עובי sublayer של סקופוס (בדרך כלל פחות מ -100 מיקרומטר עבור טיסה תת-קולית טיפוסית), הם פועלים כמו אלמנטים גסים דיסקרטיים (כל חלקיק שופכים התפרצות שיכולה לגרום להתפרצות טבעית של דגנים) ב מחסנים גבוה, אם החלקיק הוא גבוה, מתעורר, עלול למזג, לגרום מעבר מוקדם של שטח של שטח של שטח של שטח של דגנים עמוקים של שטח של שטח הרחם (ACM) ב דגנים עמוקים (aFlow) ב דגנים גבוה יותר מ אטומיים (afrepod) ב דגנים גבוה יותר מ דגנים) ב מחסנית (afrepoar) ב מחסנית) ב מחסנית שטח של דגנים גבוהה יותר מ דגנים גבוהה יותר מ דגנים (afrepoar) ב דגנים מלאים ב מחסנית שטח של דגנים מלאים ב מחסנית) ב מחסנית שטח של דגנים אוויריים (afrepoar) ב דגנים עמוקים יותר מ מחסנית) ב מחסנית גבוהה יותר מ מחסנית שטח של מחסנית שטח (a

זיהום פלוריד

שמן, נוזל הידראולי, נוזל דה-קלינג, שאריות דלק יוצר סרט נוזלי דק על פני השטח.אפקט תלוי על העמידות של הסרט וכיסוי.סרט שמן דק, אחיד יכול למעשה FLT:0smothuaFLT 1 מיקרוסקופיות, עלול לעכב את המעבר על ידי צמצום גובה החוספסה.

Icing and Frost

(הצטברות קרח על פני השטח האירודינמיים היא אחת הצורות המסוכנות ביותר של זיהום; אפילו שכבת דק של קרח rime (גובה 0.5-2 מ"מ) משבשת לחלוטין את שכבת הגבול של ה-Lminar, מה שמחייב מעבר מיידי בקצה המוביל.

זיהום ביולוגי

(חרקים, צניפות ציפורים, והריסות צמחיות נפוצים על מטוסים הפועלים באקלים חם או במהלך עונות מסוימות. השפעות חרקים על הקצוות המובילים ליצור פיקדון של בערך 100-500 מיקרומטר עם צורה לא סדירה.אלה הם בעייתיים במיוחד כי הם ממוקמים ליד קו ההחזקה, שבו הגבול דקנט ורגיש ביותר.

גישות ניסיוניות והתאמה

הבנת ההשפעה של זיהום דורש שילוב של ניסויים מנהרות רוח, בדיקות טיסה, וסימולציה מספרית.כל שיטה יש נקודות חוזק ומגבלות.

Wind Tunnel Studies

מנהרות רוח מאפשרות שליטה מדויקת של פרמטרים של זיהום - גודל חלקיקים, צפיפות הפצה, עובי סרט נוזלי - אבל העתקה בתנאי זיהום טיסה מאתגרת.רוב המחקרים משתמשים באלמנטים גסים מלאכותיים כגון חרוזים מפוצצים או רצועות קלט כדי לדמות contamination (אך עלייה משמעותית של 600 נקודות) עם זאת, 000 קלקולציה קלאסית על ידי FLT:0von Doenhoff ו Braslow (1961) FLT mains rei=n-reic Distancei) כאשר משקל נמוך יותר (reicreic Distance reicial) הוא גבוה יותר (Rine) הוא גבוה יותר (Rine) הוא 1 {\displaystyle LLDL=Rine) הוא גבוה יותר (Rine) הוא 1 {\displaystyle L=Rine) הוא 1 {\displaystyle Rl=Rine) כאשר משקל מבוזר על ידי Rl=Rine) הוא גבוה יותר (Rine) הוא גבוה יותר (Rine) הוא גבוה יותר (Rine) כאשר הוא 1 {\displaystyle Rlidrelidrelidrelidrelidine) הוא גבוה יותר (Rine) הוא 1 {\displaystyle Rlidine) הוא 1 {\displaystyle Rlidine (Rine

Fluid Dynamics (CFD)

סימולציה מספרית ישירה (DNS) וסימולציה גדולה (שכבות) יכולה לפתור את הזרם המפורט סביב אלמנטים גסים, אבל הם יקרים מבחינה חישובית ומוגבלים לתזרימי מספר נמוך או כתמים קטנים (עבור עיצוב מטוסים מעשי, ריינולדס-הממשלה המדומה לטיפוסי המעבר של קונסולה) הוא לעתים קרובות מטיפוסי של כוח-הגנה (Ricialation) של מערכת הפעלה (Rine-Jouricance) של שימוש בדגימה) באמצעות שימוש בדגימה גבוהה (Ricial) של חומרתית (Ricial) של חומרתית (Ricial) של מערכת הפעלה (Ricialdine-Jouricial) של מערכת ההפעלה של .

השפעה על ביצועי מטוסים ובטיחות

ההשלכות של המעבר המושרה על זיהום האוויר משתרעות מעבר לעליה פשוטה של גרר.הם משפיעים על המעטפה כולה.

טיהור פניטי וצריכת דלק

גרר העור של שכבת גבול סוערת הוא בדרך כלל גבוה פי 3-5 מאשר שכבת laminar.עבור מטוס תחבורה עם כנף זרימה טבעי של לליטר (המתוכנן ל 60% לליטר לזרום מעל פני השטח העליון), אפילו הפסד צנוע של זרימת laminar - אומר, מ 60% עד 40% - יכול להגדיל את סך של 5–10%.

מיפוי ו-Stll Characteristics

(השכבות הגבול טורבוליות סובלניות יותר של ⁇ לחץ שלילי מאשר שכבות laminar; הן יכולות להישאר מחוברות זוויות גבוהות יותר של התקפה.פרדוקס, מעבר מוקדם על כנף המיועדת לזרימת laminar יכול להיות דוכנים:0increase מקסימום מעליות של ההרחבה ALT 1 (לעיתים קרובות LT) כי שכבת הטורפת היא יותר עמידת להפרדה.

אישור ומבצע

רשויות אוויריות כמו FAA ו-EASA דורשות כי מטוסים יהיו עמידים בנוכחות של מצפה בזיהום שירות.עבור מטוסים קטגוריה תחבורה, זה אומר כי מערכות הגנה קרח יכול למנוע עלייה של קרח מסוכן, וכי ביצועים זה מקובל עם רמה מסוימת של גסות פני השטח.

עיצוב ותחזוקת אסטרטגיות

מיזבת ההשפעות של זיהום דורש גישה משולבת המשתרעת על פני עיצוב, תפעול ותחזוקה.

חיפויים וטיפולים

ציפוי הידרופובי או קובי של קרח יכול להפחית את הדבקות של contaminants ולהפוך ניקוי קל יותר.לדוגמה, ציפויים המבוססים על פולימר כגון BMS 10-86 של Cytec הוכח להפחית את החיסונים של חרקים על ידי עד 70% בבדיקות טיסה.

ניקוי והערכה

כביסה של משטחים מטוסים היא אמצעי מניעה פשוטים ויעילים ביותר. Airlines בדרך כלל לשטוף כל 30-60 ימים, אבל תדירות צריך להיות מותאם לסביבה הפעלה (כבישים מעודנים לעומת אזורי מזג אוויר) לאחר טיסות דרך אפר געשי או חרק כבד, פיקוח מיידי ניקוי הם הכרחיים.

ניטור תוך-Flight

טכנולוגיות מתפתחות כגון חיישני פילים חמים או סיבים אופטיים Bragg יכול לזהות את תחילת המעבר בזמן אמת.על ידי ניטור תנודות העברת חום, חיישנים אלה יכולים לזהות היכן שכבת הגבול הופכת למטריד.מידע זה יכול לשמש כדי להתאים את מערכת הבקרה של טיסה (למשל, הפעלת הגנה על קרח רק על חלקים שנפגעו) או לעורר התראות תחזוקה.

כיוונים עתידיים למחקר

למרות עשרות שנים של מחקר, היבטים רבים של מעבר מושרה זיהום נשארים מובן בצורה גרועה.התחומים הבאים מייצגים דרכים מבטיחות לעבודה עתידית:

  • (FLT:0) מרבי-קומנטלי-מופקד:FLT ( 1:1 משטחים אמיתיים מצטברים תערובת של חלקיקים, נוזלים, ופקדות ביולוגיות.האפקט המשולב אינו רק תוספת; אינטראקציות בין שכבות (למשל, שמן רטוב של כדור) יוצרות גרפים מורכבים שקשה לאפיין.
  • (FLT:0) זיהום אווירינמי: ההרחבה:ראהFLT:1) מתפתחת במהלך הטיסה.חרקים מצטברים בעיקר במהלך ההמראה וההנחתה, בעוד קרח בונה בשיוט.מודלים שמהווים זמן רב של זיהום, ישפרו דיוק חיזויי.
  • (FLT:0) אי-וודאותיות קוונטית: חיזוי מעבר 1FLT:1, עם זיהום, כרוך אי-ודאות גדולה בגובה גס, הפצה וצורה. שיטות פרוביביליסטיות (למשל, התרחבות הכאוס הפולנומי) יכול לעזור לכמת הסיכון של מעבר מוקדם ולעדכן את שולי ההסמכה.
  • (FLT:0) בקרה קולקטיבית ומשטחים חכמים: FIRLT:1 ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(FLT:0)ConclusionFLT:1 - זיהום פני השטח אינו קצבה קטנה אלא משתנה מסדר ראשון בבעיית מעבר הגבול.מחלקיק האבק הקטן ביותר לשכבת קרח, contaminants משנה את הפיזיקה הזרימה בדרכים שימשיכו ישירות לגרור, להרים, יעילות דלק ובטיחות.