Den marginale hvirvel (på engelsk vingespidshvirvel eller flertal vingespidshvirvler ) er den hvirvel, der er skabt i slutningen af en vinge eller klinge af et fly, der producerer lift . Det kaldes også Prandtls Tourbillon .
Den marginale hvirvel forklares ved bevægelse af luft, der passerer fra overtrykszonen ( nedre overflade ) til den negative zone ( øvre overflade ) og ved den resulterende nedadgående afbøjning af strømmen. Sammenlignet med luften uden for vingen, ikke afbøjet, resulterer denne nedadgående hastighedskomponent i en hvirvelvikling i slutningen af vingen, deraf navnet på den marginale hvirvel.
Marginal vorticitet er en vigtig del af det, der kaldes wake turbulence, hvilket er et farligt fænomen, hvis et fly kommer ind i turbulensen efterladt af et foregående fly. Dette har fået FAA til at definere minimumsafstande mellem fly i henhold til deres respektive start-, landings- og flyvægt. Den lov Biot og Savarts måler hastigheden induceret af tiphvirvlen i en given intensitet.
En hvirvel kan også forekomme på dele, der danner vinkler med vingenes plan, såsom for eksempel klapperne, når de sænkes ned. Et billede af den marginale hvirvel er undertiden synlig med vanddampkondens, der dannes under forhold med lavt tryk. Dette er især tilfældet med kampfly, der gennemgår stærk acceleration eller med en høj indfaldsvinkel. Eller passagerfly, der starter eller lander i fugtig luft. Denne kondens bør ikke forveksles med kondenssporene , der skyldes, at vanddampen løber ud af motorerne.
Den marginale hvirvel er mindre stærk på fly med store sideforholdsvinger , såsom svævefly. Det forbliver dog farligt, især ved lav hastighed (under indflyvningen for passagerfly). Det er højere på fly med reduceret billedformat vinger såsom kampfly. Kondensationen af vanddampen fra kraftstrålerne, udløst af de varme sotpartikler fra forbrændingen af petroleum i den meget kolde atmosfære, spoler rundt om den marginale hvirvel under dens hvirvelindflydelse.
De winglets (finner wingtip) har tendens til at mindske betydningen af tiphvirvlen ved at transformere en del af sin energi til at reducere luftmodstand og brændstofforbrug. De siges at øge det aerodynamiske billedformat.
En EA-6 Prowler med kondens ved vingespidserne, men også på den øverste overflade (øvre del af vingen).
Kondens omkring de sænkede klapper på et kommercielt fly.
F / A-18C efterlader kontrailer i hvirvlerne med lavt tryk i enderne af disse vinger.
F / A-18C med kondens af turbulens på vingeanfaldslisterne.
Marginal tourbillon på en Cessna 182 i vindtunnelen.
Marginal hvirvel synlig i røgbomber kastet af en C-17 Globemaster III .
Spor af turbulens omkring propellerne til et fly, hvis motor kører.
Boeing 747 lander i Basel
Trækfugle bruger den marginale hvirveleffekt ved at vedtage en V- formet formation . Med undtagelse af blyet, som udskiftes regelmæssigt, drager alle fugle fordel af en lille ekstra løft forårsaget af fuglen, der går foran den i formationen.
En marginal vortex udvikler sig fra spidserne på bladspidserne på vindmøller med vandret akse . Det er kilden til eksplosionsstøj fra vindmøller (100 decibel øverst på masten) såvel som tab af ydelse.
Inden for hydroteknik undersøger skibsingeniører kavitationen af den marginale hvirvel, der kommer fra slutningen af propellerne, og hvis indvirkning på propellerne under vand er betydelig. I Frankrig anvendte forsknings- og teknologiafdelingen fra 1991 til 1995 betydelige ressourcer til at undersøge fænomenet.