Power reduction and the radial limit of stall delay in revolving wings of different aspect ratio
Notice bibliographique
Résumé
Airplanes and helicopters use high aspect ratio wings to reduce the power required to fly, but must operate at low angle of attack to prevent flow separation and stall. Animals capable of slow sustained flight, such as hummingbirds, have low aspect ratio wings and flap their wings at high angle of attack without stalling. Instead, they generate an attached vortex along the leading edge of the wing that elevates lift. Previous studies have demonstrated that this vortex and high lift can be reproduced by revolving the animal wing at the same angle of attack. How do flapping and revolving animal wings delay stall and reduce power? It has been hypothesized that stall delay derives from having a short radial distance between the shoulder joint and wing tip, measured in chord lengths. This non-dimensional measure of wing length represents the relative magnitude of inertial forces versus rotational accelerations operating in the boundary layer of revolving and flapping wings. Here we show for a suite of aspect ratios, which represent both animal and aircraft wings, that the attachment of the leading edge vortex on a revolving wing is determined by wing aspect ratio, defined with respect to the centre of revolution. At high angle of attack, the vortex remains attached when the local radius is shorter than four chord lengths and separates outboard on higher aspect ratio wings. This radial stall limit explains why revolving high aspect ratio wings (of helicopters) require less power compared with low aspect ratio wings (of hummingbirds) at low angle of attack and vice versa at high angle of attack.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».