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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
  • 備  註 :
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。



最多人使用的標籖
標籖 使用人數
升力 2
風洞 2
飛行原理 2
渦流 2
蝴蝶 2
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