Funktioniert die Theorie der dünnen Tragflächen bei sehr hohen Anstellwinkeln?

Die Theorie der dünnen Tragflächen besagt, dass der Auftriebskoeffizient direkt proportional zum Anstellwinkel im Bogenmaß ist. Ich konnte keine Grenze für die Anwendung dieser Theorie finden, außer Stall. Es würde uns einen enormen Auftriebskoeffizienten bei 90 Grad geben, wo der Auftrieb tatsächlich null ist, und sogar den doppelten bei 180 Grad, wo der Auftrieb wiederum null ist. Dies ist eine grundlegende Argumentation. Also, was verpasse ich?

Was lässt Sie glauben, dass es ein anderes Limit als Stall geben sollte? Das scheint mir eine ziemlich endgültige Grenze zu sein.

Antworten (1)

Natürlich nicht. Die Thin-Airfoil-Theorie liefert ein schönes Ergebnis, das den Null-AOA-Auftrieb mit der mittleren Krümmung des Schaufelblatts in Beziehung setzt, sowie die Auftriebsneigung gegenüber dem AOA jedes dünnen Schaufelblatts 2 π . Aber das setzt voraus:

  1. Das Schaufelblatt ist asymptotisch dünn: so dass die mittlere Wölbungslinie den Strömungsweg darstellt
  2. Die Wölbung liegt nahe an der Sehne: so dass angenommen wird, dass das Wirbelblatt auf der Sehne liegt, während sich der Strömungsweg ergibt, der auf der Wölbungslinie liegt
  3. AOA und Sturz sind klein: so dass alle Winkel linearisiert sind ( Sünde θ bräunen θ θ ); offensichtlich bei großen Winkeln bricht diese Annahme zusammen und die Ergebnisse sind wertlos
  4. Potentielle und inkompressible Strömung: Aufgrund der Rotationsfreiheit wird ein Strömungsabriss nicht modelliert.

Insgesamt gilt das Ergebnis also nur für einen kleinen AOA-Bereich auf einem idealisierten dünnen Schaufelblatt. Für technische Zwecke bei allgemeinen Tragflächen sollten Sie die Plattenmethode + Grenzschichtgleichungen verwenden. Aber selbst dann führt die Extrapolation von Ergebnissen über den Stillstand hinaus zu lächerlichen Ergebnissen (sicherlich bei 90 Grad oder 180 Grad).

Weitere Details zur Thin Airfoil Theory finden Sie in Drela , Flight Vehicle Aerodynamics oder Anderson , Fundamentals of Aerodynamics.

AOA und Camber sind ein kleines Dankeschön! Das erklärt also, warum mein simuliertes Flugzeug gerade nach oben steigt!