質問: 後退翼の翼端失速について お世話になります。 後退翼は翼端から失速が起こりますが、 理由に工学の本には、 気流が翼端方向に流れ、翼端部の境界層が厚くなるため 翼端から失速すると書いてあります。 (他の理由、例えばテーパーとかはこの場合考えないとして) 境界層が厚くなるということは、 「層流境界層より乱流境界層の方が厚いため、」 翼端部が乱流境界層になると考えて、 より剥離しにくくなると思ってしまうのですが、 (ボルティックジェネレータとか...) どこの理解に問題があるのでしょうか? そもそもとんちんかんな質問なのかもしれませんが、 どなたかどうぞご教授下さい。
回答: >境界層が厚くなるということは、「層流境界層より乱流境界層の方が厚いため、」 翼に接している空気の速度は“0”です。 翼から遠ざかるにしたがってその流速は外気の流れに近づきます。 翼に接したところから外気の流速と同じ速度になる直前までを、境界層と呼んでいます。 境界層には、層流境界層と乱流境界層とがあります。 したがって、「層流境界層より乱流境界層の方が厚い」ということにはなりません。 どちらかです。 ここが間違っています。 翼端失速は、翼上面の圧力より下面の圧力が勝るため、翼下面の空気が翼上面に回り込み境界層を剥離させるというのが一般的です。 境界層が厚くなれば、当然、層流境界層、乱流境界層のいかんを問わず、剥離しやすくなります。 したがって、「気流が翼端方向に流れ、翼端部の境界層が厚くなるため翼端から失速すると」書かれていると思われます。 >翼端部が乱流境界層になると考えて、より剥離しにくくなると思ってしまうのですが 確かに、乱流境界層は層流境界層にくらべ、剥離しにくいのは事実です。 しかし、上記の通り、境界層が厚くなると境界層剥離がし易くなり、翼端失速を起こし易くなります。 層流境界層が乱流境界層に変化するのではありません。 レイノルズ数が大きくなると層流境界層から乱流境界層へと境界層遷移します。 レイノルズ数は、同じ空気、同じ翼の場合は、マッハ数に比例するようです。