Flow pattern similarities in the near wake of three bird species suggest a common role for unsteady aerodynamic effects in lift generation
Notice bibliographique
Résumé
Analysis of the aerodynamics of flapping wings has yielded a general understanding of how birds generate lift and thrust during flight. However, the role of unsteady aerodynamics in avian flight due to the flapping motion still holds open questions in respect to performance and efficiency. We studied the flight of three distinctive bird species: western sandpiper (Calidris mauri), European starling (Sturnus vulgaris) and American robin (Turdus migratorius) using long-duration, time-resolved particle image velocimetry, to better characterize and advance our understanding of how birds use unsteady flow features to enhance their aerodynamic performances during flapping flight. We show that during transitions between downstroke and upstroke phases of the wing cycle, the near wake-flow structures vary and generate unique sets of vortices. These structures appear as quadruple layers of concentrated vorticity aligned at an angle with respect to the horizon (named ‘double branch’). They occur where the circulation gradient changes sign, which implies that the forces exerted by the flapping wings of birds are modified during the transition phases. The flow patterns are similar in (non-dimensional) size and magnitude for the different birds suggesting that there are common mechanisms operating during flapping flight across species. These flow patterns occur at the same phase where drag reduction of about 5% per cycle and lift enhancement were observed in our prior studies. We propose that these flow structures should be considered in wake flow models that seek to account for the contribution of unsteady flow to lift and drag.
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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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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 ».