Ich versuche zu verstehen, warum L / D MAX (die Spitze der Polarkurve, die das CL- und CD-Verhältnis für jedes Profil berechnet) auch der niedrigste Punkt der Gesamtwiderstandskurve ist. Ich vermute, der Grund ist, dass es bei der CD-Kurve nicht nur um den induzierten Widerstand geht, wie ich dachte.
Tragflächenwiderstand ist "parasitärer" (oder besser: alles andere als induzierter ) Widerstand.
Er besteht aus Scher- und Druckwiderstand, letzterer meist aus lokaler Strömungsablösung . Beide sind nur vorhanden, wenn von viskoser Strömung ausgegangen wird. Der Tragflächenwiderstand gilt für den Flügelabschnitt ohne Berücksichtigung von Spitzeneffekten, wobei ein unendlich breiter Flügel vorausgesetzt wird. Diese Art von theoretischem Flügel hat keinen induzierten Widerstand ( Paradoxon von d'Alembert ).
L/D max ist der Punkt auf der Polarkurve, an dem der Winkel zum Ursprung des Koordinatensystems am steilsten ist. Dies ist nicht der Punkt des niedrigsten Luftwiderstandsbeiwerts! Vielleicht meinst du den Punkt des geringsten Widerstands für ein volles Flugzeug – aber das ist eine andere Geschichte, mit mehr als nur der Tragflächenpolarität. Jetzt ist der induzierte Widerstand Teil des Gesamtwiderstands und aufgrund seiner umgekehrten Beziehung zur Geschwindigkeit kann ein deutliches Minimum gefunden werden, wenn der Auftrieb konstant gehalten wird.
Drag Polar des NACA 23012 Tragflügels (Bildquelle , farbige Kommentare eigene Arbeit)
Ich versuche zu verstehen, warum L / D MAX (die Spitze der Polarkurve, die das CL- und CD-Verhältnis für jedes Profil berechnet) auch der niedrigste Punkt der Gesamtwiderstandskurve ist.
Das Diagramm in einer anderen Antwort zeigt, wie das maximale Verhältnis von Cl / Cd ermittelt wird, das arithmetisch gleich dem maximalen Verhältnis von L / D ist.
Das Konzept des Mindestwiderstands ( im Gegensatz zum Mindestwiderstandsbeiwert ) kann verwirrend sein. Wenn wir über ein Diagramm von Cl vs. Cd sprechen, das in einem Windkanal bei konstanter Fluggeschwindigkeit erhalten wurde, sei es für ein Tragflächenprofil oder für ein ganzes Flugzeug, könnten wir sagen, dass der Luftwiderstand minimiert wird, wenn Cd minimiert wird. Dies ist offensichtlich nicht der Punkt, an dem das Cl/Cd-Verhältnis maximiert wird.
Aber die Situation ist im tatsächlichen Flug völlig anders, wo der Auftrieb auf das Gewicht beschränkt ist (oder im Fall eines stationären Gleitens auf das Gewicht * cos ((arctan (D/L))) beschränkt ist). was fast gleich dem Gewicht ist), und die Fluggeschwindigkeit variiert entsprechend. In diesem Fall können wir zeigen, dass der Luftwiderstand minimiert wird, wenn das Verhältnis L/D (und Cl / Cd) maximiert wird, obwohl dies nicht der Punkt ist, an dem der Luftwiderstandsbeiwert am kleinsten ist .
Im Zusammenhang mit dem tatsächlichen Flug müssen wir über das L/D- oder Cl/Cd-Verhältnis des gesamten Flugzeugs sprechen . Daher gibt es wirklich keinen Kontext, in dem es Sinn macht zu sagen, dass der Luftwiderstand minimiert wird, wenn das Cl / Cd-Verhältnis des Schaufelblatts maximiert wird.
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