Как построить распределение давления по аэродинамическому профилю?

Вопросы / ответыКак построить распределение давления по аэродинамическому профилю?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 2 месяца назад

Я нашел только описание этого шаблона с экспериментальными графами.Может ли кто-нибудь сказать мне математическую формулу, необходимую для построения распределения?

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Мне немного непонятно, какая у вас задача. Как вы думаете, вы могли бы включить фотографии / цифры того, что у вас есть, и что вы пытаетесь получить?

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Забавно-ответы сыплются, и мы пока понятия не имеем, как выглядит картина.

2 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Я нашел только описание этого шаблона с экспериментальными графами.

Это потому, что это лучший способ получить подробные и точные данные: вы либо имитируете (например, с помощью Nastran-Patran или XFoil, как цитирует Питер Кэмпф в своем ответе), либо строите [масштабную] модель и используете аэродинамическую трубу. Если вы используете масштабную модель, в зависимости от фокуса эксперимента, вам нужно быть осторожным (при масштабировании), чтобы не повредить ваши данные: для этого у вас есть адименсионные величины, такие как число Рейнольдса.

Может ли кто-нибудь сказать мне математическую формулу, необходимую для построения распределения?

Для этого существует не одна формула, а метод, который с учетом формы аэродинамического профиля (и угла атаки) будет оценивать распределение давления. Этот метод широко использовался в те дни, когда еще не существовали компьютеры и инструменты FEM (для того, что я знаю, SR71 является заметным примером, где этот метод использовался на ранней стадии проектирования крыльев), но, насколько я знаю, в настоящее время редко используется.

Метод основан на Конформном отображении , в частности преобразовании Жуковского или кармана–Треффца для более подробных и общих случаев (см. раздел 4.2 этого pdf для более подробного объяснения). Это преобразование в сложной плоскости, которое из профиля аэродинамического профиля, который вы хотите проанализировать, будет отображать его на круг.

Вы хотите сделать это, потому что идеальный поток вокруг круга хорошо известен:Введите описание изображения здесь

В этот момент Вы должны знать, что вокруг аэродинамического профиля воздух будет иметь определенное количество циркуляции и что общий поток вокруг него является суммой идеального невязкого потока плюс поток, вызванный циркуляцией:

Введите описание изображения здесь

Изображение из MIT

По этой причине вы хотите вычислить идеальный поток вокруг cilinder, который имеет скорость вращения, эквивалентную циркуляции вокруг вашего аэродинамического профиля[*]:

Введите описание изображения здесь

и оказывается, что у нас есть некоторые формулы для этого (изображение выше взято с этой страницы).


[ * ]: обратите внимание, что у вас будут разные тиражи для разных углов атаки.


Зачем мы все это сделали? Потому что, как только у нас есть поток вокруг вращающегося cilinder и у нас есть отображение с аэродинамического профиля на цилиндр, мы «только» должны инвертировать отображение:

Введите описание изображения здесь

и у нас сразу же есть наш поток вокруг крыла.

И как только у нас есть воздушный поток, найти распределение давления довольно просто, благодаря Бернулли (у вас есть распределение скорости, и вы можете предположить, что транзит воздуха вокруг крыла достаточно быстр, чтобы быть адиабатическим)

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Конформное отображение-самый простой способ получить точное решение для невязкого случая. У аэродромов Joukowsky есть круглое распределение развала, и преобразование становится чрезвычайно сложным, когда определенный аэродинамический профиль должен быть нанесен на карту.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 месяца назад

XFoil использует два способа построения распределений давления: один с координатой хорды на оси X и коэффициент отрицательного давления cp

cp

на оси Y, вот так:CP plot over chord of an Eppler 502 mod

Пунктирная линия для невязкого потока (от решателя потенциального потока), сплошная линия для давления с эффектами пограничного слоя.

Другая версия отображает давление в виде стрелок ортогонально по контуру аэродинамического профиля, например:Тот же аэродинамический профиль, теперь со стрелками для указания давления

Обратите внимание, что отрицательные значения cp

cp

произведите стрелки указывая далеко от крыла, и положительные значения указывают к крылу. Во всех случаях формула cp

cp

есть

c p = pp q q ∞

cp=ppq

p

p

локальное давление, п

p

давление далеко далеко от крыла, и вопрос

q

динамическое давление далеко далеко от аэродинамического профиля.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Я знал, что ты ответишь:

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

И ваш ответ касается другого аспекта. Очень мило! Теперь я жду и вижу, какой шаблон на самом деле означает.

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Интересно, почему ваш продолжает получать upvoted мина сидит там, есть ли серьезная ошибка в моем ответе? :/

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

@Федерико: меня тоже удивляет. Случается со мной и наоборот, где ошибочный ответ получает голоса, и мой ответ сидит внизу. Мне все еще интересно, о какой схеме идет речь …

flyman Админ. ответил 2 месяца назад

Я начинаю думать, узнаем ли мы когда-нибудь…