Formowanie śladu wirowego za profilem poruszającym się ruchem harmonicznym prostym

Praca dotyczy badań numerycznych nad powstawaniem siły nośnej i siły napędowej na ruchomych skrzydłach ptaków i owadów. Założono dwuwymiarowy model płynu, a ruch trzepoczący sprowadzono do profilu, który wykonuje ruch harmoniczny prosty. Przyjęto, że takie uproszczenia pozwolą na uchwycenie podstawowych zjawisk decydujących o powstawaniu sił aerodynamicznych na ruchomym profilu. Wykazano całą rodzinę ścieżek wirowych, które sparametryzowano za pomocą bezwymiarowej liczby Strouhala i amplitudy oscylacji. Ścieżki wirowe zestawiono na diagramach. Wyodrębniono strefy parametrów, przy których wytwarzana jest siła oporu, siła przyspieszająca (napędowa) i siła nośna. Wyznaczono także obszar parametrów, w którym pole wirowości wokół profilu jest nieuporządkowane. Występowanie nieuporządkowanego pole wirowego jest charakterystyczne dla wysokich liczb Reynoldsa i wywoływane jest przez zjawisko nagłej erupcji warstwy przyściennej na profilu. Wykazano, że w takim obszarze parametrów wytwarzanie siły nośnej na ruchomym profilu może być niemożliwe.