Tanulmány flow airfoil

Annak vizsgálatára, az áramlás körül airfoil, tekintet nélkül annak nagysága, azaz a végtelen span szárny. Kitalálni, hogyan lehet megváltoztatni a profil kép az áramlás, ha változtatni az állásszög. A tanulmány a három mód - szubszonikus futópálya, szubszonikus sebességtartó és szuperszonikus repülés. Határozzuk meg a lift, és húzza ható erő a szárny. Construct poláris szárny.

Szárnyprofil - szárnyprofil síkjával párhuzamos szimmetriasíkjában sík (keresztmetszete A-A). Néha egy profil megérteni merőleges keresztmetszet az elülső vagy a hátsó széle a szárny (keresztmetszet B-B).

Gerinchúr profilyab - szegmens összekötő legkülső pontján a profil.

Swipe krylal - síkok közötti távolság síkjával párhuzamosan a szimmetria és a kapcsolódó végek szárny.

Központi (root) hordab0 - akkord szimmetriasíkjuk.

A Sweep szöget a vezető kromkeχPK - közötti szög érintő vonal az élvonalban, és merőleges síkban egy központi húrt.

Amint azt az előző munka, a teljes aerodinamikai erőt R bontjuk emelő erő Y és az erő a rezisztencia X:

Felhajtóerő és a húzóerő határozza meg ugyanazt a formulát:

ahol CY és a CX - együtthatók felvonó és súrlódási erők, ill;

ρ - levegő sűrűsége;

V - sebessége a test képest a levegő;

S - a tényleges terület a test.

A vizsgálatok rendszerint kezelni nem erők Y és X és azok együtthatók CY és a CX.

Tekintsük az áramlás körül az ostya légáramlást:

Ha a beállított lemez mentén az áramlás (támadási szög nulla), a pakolás lesz szimmetrikus. Ebben az esetben a levegő áramlását nem deformálódik, és a lemez emelő Y jelentése nulla. X ellenállás minimális, de nem nulla. Ez lesz súrlódás hozza létre a levegő molekulák felszínén az ostya. Teljesítsd minimális aerodinamikai erőt R, és egybeesik az ellenállási erő X.

Kezdjük egy kis elhajlás lemezek. Due kaszálás áramlás azonnal megjelenik emelje Y. X kis ellenállás növekszik a növekvő keresztmetszetű a lemez áramlásához képest.

A fokozatos növekedése a állásszög és növelje az áramlás a ferde növeli az emelési erő. Nyilvánvaló, hogy az ellenállás is növekszik. Meg kell jegyezni, hogy az emelő erő növekszik, sokkal gyorsabban alacsony állásszögekre, mint az ellenállás.

Mivel az állásszög a légáram egyre nehezebbé válik, hogy körülfolyja a lemezt. Felhajtóerő, miközben továbbra is növekszik, de lassabban, mint korábban. Az ellenállás azonban egyre gyorsabban és gyorsabban, fokozatosan előzés növekedés lift. Ennek eredményeként, a teljes aerodinamikai erő R kezd hajolni vissza.

Hirtelen a kép drámaian megváltozik. Air folyamok nem képesek simán folyni felső felülete fölött a lemez. A lemez képződött erőteljes örvény. Emelőerő meredeken csökken, és az ellenállás növekszik. Ezt a jelenséget nevezik aerodinamikai istálló. „Letépte” szárny megszűnik a játékszert. Ez megszűnik repülni, és kezd

Megmutatjuk a függőség együttható emelőerő CX CY ellenállás az állásszög α a grafikonokon.

Keverjük össze a kapott két grafikonok egy. Az abszcissza értékei ellenállási együttható CX. és a függőleges tengelyen - felhajtóerő-tényező CY.

A kapott görbe az úgynevezett poláris SZÁRNYAK - fő grafikon, amely a repülő jellemzőit a szárny. Felrajzolva az értékeket a koordinátatengelyeken CY lift és súrlódási tényezőkkel CX. Ez a grafikon azt mutatja, a nagysága és iránya cselekvés teljes aerodinamikai erő R.

Ha feltételezzük, hogy a levegő áramlását mentén mozgó CX-tengely balról jobbra, és a nyomás középpontja (alkalmazási ponttól a teljes aerodinamikai erő) található központjában koordinátákat, mind a szögek a támadási teljes aerodinamikai erők bontott korábban megy a származási, hogy a pont Polars megfelelő egy adott szögben a támadás. A poláris könnyű megkülönböztetni a három jellemző pontok és a hozzájuk tartozó állásszögekre: a nehéz gazdasági és a legelőnyösebb.

A kritikus állásszög - a támadási szög, amelyen túl az áramlási elválasztás történik. Így CY maximális és a repülőgép tartható a levegőben a lehető legkisebb sebességgel. Ez akkor hasznos, amikor leszállás. Lásd (3) ábrákon.

Gazdaságos állásszög - a állásszög, amelynél a szárny légellenállás minimalizálható. Ha a gazdasági szárny állásszög, akkor mozog a maximális sebesség.

A legelőnyösebb állásszög - a állásszög, amelynél az arány a együtthatók lift és CY / CX maximális ellenállás. Ebben az esetben az elhajlás szöge aerodinamikai erőt légáramlás irányát maximális. Amikor telepíti a szárny állászög legelőnyösebb fly legtávolabb.

Aerodinamikai szárny minőségű - ez az arány CY / CX együtthatók telepítés során a legelőnyösebb szárnya állásszög.

Az, hogy a teljesítmény

Válogatás a szárny profil:

Az összegyűjtött az alapja a körülbelül 1600 különböző szárny profilokat. Minden egyes profil megvan a rajzot (a formátumban * .gif) és egy asztal a koordinátáit a felső és az alsó profil (a formátumban * .dat). A bázis a nyilvánosság, hogy folyamatosan frissítik. Ezen kívül vannak linkek más szakaszainak a könyvtár ezen az oldalon.

Válassza ki a profilt, és töltse le a * .dat fájlt a számítógépére.

Szerkesztése * .dat fájlt a koordinátákat a profil:

Mielőtt importálni a fájlt a koordinátákat a profil a SW, akkor korrigálni kell a Microsoft Excel. De ha a fájl megnyitásakor közvetlenül Excel, akkor minden koordináták megjelennek ugyanabban az oszlopban.

Amire szükségünk van, hogy X és Y koordináták profilja volt a különböző oszlopok.

Ezért először indul el az Excel, majd nyissa meg a mi * .dat fájlt. A legördülő listában válassza ki a „Minden fájl”. A varázslóban az adatformátum szöveg azt jelzi, - egy elválasztó karaktert „Space”.

Most az X és Y koordinátáit minden egyes oszlop:

Most törölje a sort a szövegben 1, 2. sor a külső adatokat, és egy üres sor 3. Ezután áttekinti a koordinátákat és távolítsa el az üres sorokat, ha elérhető.

Tovább egy harmadik oszlop a koordináta Z. Ebben az oszlopban az összes sejteket nullákkal töltjük fel.

És eltolja az egész táblázatot, hogy a bal oldalon.

Szerkesztette * .dat fájlt kell kinéznie:

A fájl mentése szöveges fájlként (tabulátorral tagolt).

Hozzon létre egy profilt a SW:

Az SW létre egy új rész.

Futtasd a „görbe pontokon keresztül az XYZ” a fül „Elements”.

Kattintson az OK gombra, és beilleszti a dokumentum profil görbe szárny.

Ha figyelmeztetés adott ki, hogy a görbe metszi saját magát (lehetséges, hogy egyes szakaszok), akkor kézzel kell szerkeszteni a fájlt az Excel, hogy távolítsa el az önálló kereszteződés.

Most a görbe szeretne konvertálni egy vázlatot. Ehhez hozzon létre egy vázlatot a síkja előtt:

Futtasd a „átalakítása objektumok” lap „Design”, és mint egy elem átalakító jelzik a görbe profilt.

Mivel a kezdeti görbéje nagyon kis méretű (akkord profil csak 1 mm!), Akkor használd a „Scale tárgyak” egyre profilja ezerszer, hogy az érték az aerodinamikai erők többé-kevésbé megfelel a valóságnak.

Zárja le a rajzot, és a parancs „extrudált Boss / Base” szorította vázlat testmodellé 1000 mm hosszú. Squeeze valójában bármilyen hosszúságú, mindegy, mi lesz megoldani a problémát a kétdimenziós áramlás.

Érdesség modul Flow Simulation:

On kell végezni robbantási előállított profilt a három sebesség módokat: szubszonikus futópálya (50 m / s), szubszonikus Cruising (250 m / s) és a szuperszonikus (500 m / s) különböző szögekben támadás: -5 °, 0 °, 10 °, 20 °, 30 °, 40 °.

Meg kell építeni egy képet a keresztmetszet minden esetben, és meghatározzák a felvonót, és húzza ható erő a felhasználó profilját.

Ezért el kell végezni a számítást 18-szor a Flow Simulation és töltse ki az alábbi táblázat tartalmazza:

A forgatás a szárny az SW kerül végrehajtásra a parancs: „Move / Copy Bodies”.

Közös tervezési paraméterek: a probléma típusát (külső és kizárja a zárt üregek), a folyadék típusát (levegő, lamináris és turbulens áramlás, magas Mach szám szuperszonikus rendszer), a sebesség a tengely irányába HVH = 50, 250 és 500 m / s. A többi marad az alapértelmezett.

Az ingatlan becsült terület jelzi a probléma típusát - 2D modellezés.

Határozza meg a számítás céljából - a felület, meg a jel átlagos sebesség az X és Y, valamint erők X és Y

Végül, a grafikont megszerkesztettük 6 - attól függően, hogy az emelő erő és a ellenállási erő Y X az állásszög α. 3, valamint a Polars szárny.

Mi a profil a szárny?

Mi az állásszög?

Mi a szárnyfesztávolsága?

A végső csomagolást Keresztirányú áramlási eltér a szárny végtelen span?

Mi egy húrt a szárny?

Mik a húrt a penge?

Hogyan állapítható meg, a felvonó és húzóerő (képlet)?

Hogyan parcellák CY és CX állásszögre α?

Mi a poláris a szárny?

Melyek a tipikus kifejezéseket a poláris?

Mik az aerodinamikai minősége a szárny?