全國中小學科展

花飛蝶舞-探討蝴蝶拍翅渦流與升力之關係

科展類別
全國中小學科展作品
屆次
第50屆--民國99年
科別
物理科
得獎情形
第三名
學校名稱
桃園縣立桃園國民中學
指導老師
黃教銓;陳文盛
作者
陳子安;劉鎮葳
關鍵字
渦流,升力,展弦比

摘要或動機

為了解蝴蝶飛行的原理,自製風洞及不同展弦比的蝴蝶翅膀模型,在模型中通入濃煙並
以數位相機拍攝蝴蝶翅膀上的渦流變化。發現主要有前緣渦流、翼端渦流及與翼身相交接處
的根部渦流等,進一步分析拍翅頻率和攻角改變對渦流的影響,發現拍翅不但會強化根部渦
流也會使前緣渦流向後滾,就像是一串向後移動的微型龍捲風,形成翼面有一股向上的力量,
即所謂的渦流升力。最後,把蝴蝶模型固定在自製振動座上,再將整個基座黏在電子秤上,
測量拍翅時模型所受的最大升力,結果發現當模型的拍翅頻率慢慢增高時升力會突然消失,
而頻率更快些升力又會再度出現。針對這個奇特的現象,我們運用Buckingham π 理論分析
最大升力及渦流的關連性。


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檔案名稱 檔案大小 格式
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