Hilfe bei der Berechnung von Kräften aus der Druckverteilung

Können Sie erklären, wie man Auftrieb, Luftwiderstand und Gesamtkraft berechnet und wie man dieses Druckverteilungsdiagramm liest?

Nicht mit den angegebenen Informationen. Alles, was berechnet werden kann, ist der Auftrieb pro Spannweiteneinheit. Druck ist Kraft pro Fläche, um also eine Kraft zu erhalten, muss sie mit einer Fläche multipliziert werden. Wir haben nur einen Akkord, keine Spannweite, also ist kein Bereich angegeben. Ich kann also nur die Auftriebskraft pro Spannweiteneinheit berechnen. Der Widerstand kann überhaupt nicht berechnet werden.

Nehmen wir als Einheit 1 m: Das ergibt 1 m² als Flügelfläche. Da der Druck über der Sehne entweder konstant oder linear ist, werden keine ausgefallenen Integrale benötigt. Das Diagramm unterscheidet bereits vier Abschnitte mit jeweils eigenem Druckgradienten:

1. Oberer Vorlauf: Konstanter Druck von -981 Pa, was einer Saugkraft von 981 N pro m² entspricht. Pro Meter Spannweite sind das hier 490,5 N Auftriebskraft des halben Quadratmeters.
2. Oberes Heck: Der Druck wächst von -981 Pa auf 0 an der Hinterkante. Daher ist der Auftrieb pro Meter Spannweite halb so hoch wie im ersten Abschnitt, nämlich 245,25 N Aufwärtskraft.
3. Lower forward: Wieder ein linearer Anstieg über dem Akkord, jetzt von 0 bis 490,5 Pa Druck in der Mitte des Akkords. Pro Meter Spannweite sind das 122,625 N Auftriebskraft.
4. Unten hinten: Dasselbe, nur umgekehrt: Der Druck fällt von 490,5 Pa Druck in der Sehnenmitte auf 0 an der Hinterkante. Auch hier haben wir 122,625 N Aufwärtskraft pro Meter Spannweite.

Fasst man alle vier Abschnitte zusammen, ergibt sich ein Auftrieb von 981 N pro Meter Spannweite. Saugen auf der Oberseite trägt ¾ dieser Kraft bei und Druck auf die Unterseite fügt das vierte Viertel hinzu. Komisch, wie das mit der üblichen Annäherung der Erdbeschleunigung zusammenfällt! Jeder Meter Spannweite hebt 100 kg Masse im Schwerefeld der Erde.

Warum wird F3 von 0 bis C/2 berechnet, wenn die Druckverteilung an der unteren Fläche von X bis C/2 gezeichnet wird?

X ist eine Variable, die bei 0 an der Wurzel der X-Achse beginnt. F3 läuft also von X=0 bis X=c/2. F3 ist die Kraft, die von der Vorwärtsdruckrampe erzeugt wird, nichts weiter.

Wie ist die Druckverteilung an der Bodenfläche von 0 bis X?

X ist variabel. Bei X=0 ist der Bodendruck 0. Er wächst bei X=c/2 auf 490,4 N/m² und fällt an der Hinterkante bei X=c wieder auf null ab.

Wenn ich die Druckverteilung um das Schaufelblatt kenne, sind die Form des Schaufelblatts und die Schaufelblatt-AoA (Neigung im Diagramm) für die Berechnung der Kräfte nicht relevant?

Ja, die Form und AoA sind nicht relevant (oder ist das: Nein, die Form und AoA sind nicht relevant?) Deutsch und Englisch beantworten verneinte Fragen auf entgegengesetzte Weise, wenn sie dasselbe meinen. Vermeiden Sie verneinte Fragen, wenn Sie eine klare Antwort wünschen.

Warum wird der Druck nicht senkrecht zur Tragflächenoberfläche gezogen?

Dies dient der Vereinfachung der Berechnung. Sie können entweder den Kosinus des Schrägdrucks über die tatsächliche Länge der Schaufelblattkontur oder den Absolutdruck über die Projektion der Kontur auf die X-Achse integrieren. Beide liefern das gleiche Ergebnis, wenn Sie die Auftriebskraft finden möchten.

Warum wird F3 von 0 bis C/2 berechnet, wenn die Druckverteilung an der Bodenfläche von X bis C/2 gezeichnet wird?

Die Druckverteilung ist gleichmäßig von 0 bis c/2, dann gleichmäßig unterschiedlich von c/2 bis c. Es beginnt nicht am Punkt$x$, es beginnt bei Punkt$x$=0.$x$ist die horizontale Koordinate.

Wie ist die Druckverteilung an der Bodenfläche von 0 bis X?

Linear ansteigend von Null bis$\Delta P_D$

Wenn ich die Druckverteilung um das Schaufelblatt kenne, ist die Form des Schaufelblatts und des Schaufelblatts AoA (Neigung im Diagramm) bei der Berechnung der Kräfte nicht relevant?

Die Form des Strömungsprofils bei diesem AoA ergibt die Druckverteilung.

Warum wird der Druck nicht senkrecht zur Tragflächenoberfläche gezeichnet?

Das Bild scheint nur für Aufwärtsdruck relevant zu sein.

Können Sie erklären, wie Auftrieb, Widerstand und Gesamtkraft berechnet und diese Druckverteilungsdiagramme gelesen werden?

Dieses Druckdiagramm ist nur für das Heben relevant.