El flujo en el sentido de la envergadura y la fijación del vórtice de borde de ataque en las alas de los insectos

Área de la Ciencia:

• Dinámica de fluidos La dinámica de fluidos.
• La aerodinámica es muy importante.
• Ingeniería bio-inspirada en la ingeniería.

Sus antecedentes:

• Los vórtices de vanguardia son clave para la eficiencia del vuelo de los insectos.
• El desprendimiento del vórtice en el flujo 2D requiere un mecanismo de fijación en las alas de aleteo 3D.
• Las teorías actuales proponen que el flujo en sentido longitudinal, similar a los aviones de ala delta, estabiliza estos vórtices.

Objetivo del estudio:

• Investigar el mecanismo responsable de la fijación de vórtices de vanguardia en las alas de los insectos que aletean.
• Para probar la hipótesis de que el flujo en sentido de ancho estabiliza vórtices de vanguardia.
• Explorar mecanismos alternativos para la estabilidad del vórtice en el vuelo de los insectos.

Principales métodos:

• Utilizó un insecto modelo a escala dinámica para mapear las estructuras de flujo.
• Simultáneamente se miden las fuerzas aerodinámicas generadas por el modelo.
• Sistémicamente alterado el flujo a lo largo de la envergadura usando cercas y deflectores de borde.

Principales resultados:

• El aleteo de las alas de los insectos no genera vórtices espirales comparables a los aviones de ala delta en los números de Reynolds relevantes.
• La restricción del flujo en sentido longitudinal no indujo el desprendimiento del vórtice de vanguardia.
• Los datos experimentales apoyan una hipótesis alternativa que involucra vórtices de punta.

Conclusiones:

• El mecanismo que estabiliza los vórtices de vanguardia en las alas de los insectos difiere del de los aviones de alas delta.
• El flujo de espana no es el principal factor que impide el desprendimiento de vórtices en el vuelo de los insectos.
• El flujo descendente inducido por los vórtices de punta parece limitar el crecimiento del vórtice de vanguardia, manteniendo el apego.