Angesichts der Druckkoeffizientendaten für entsprechende x / c-Werte (Position entlang der Sehne) auf einem Flügel möchte ich die Widerstands- und Auftriebskoeffizienten berechnen. Hier ist, was ich habe: b, MAC, S, Sweep-Winkel bei LE & c/4 und Cp vs. x/c-Daten für 6 verschiedene Stationen (Span-Position angegeben). Anstellwinkel ist 0 Grad.
Ich verstehe, dass ich zur Berechnung von Cl Cp in Bezug auf x / c von 0 bis 1 numerisch integrieren kann. (Ohne die Hautreibung [was, wie ich weiß, keine bewährte Methode ist])
Um Cd zu berechnen (wobei wiederum die Hautreibung ignoriert wird), glaube ich, dass ich dieselbe Integration durchführen muss, aber mit den Cp-Werten, die zuerst mit dz/dx innerhalb des Integranden multipliziert werden, wobei z der Tragflächendicke entspricht.
Mein Problem ist, dass ich keine Informationen über die Tragflächendicke habe. Irgendwelche Gedanken dazu? Ist dieses Problem möglich? Wenn es darauf ankommt, beziehe ich meine Gleichungen aus Andersons Fundamentals of Flight , Kap. 1.
Ohne die lokale Neigung der Tragflächenoberfläche werden Sie keine exakten Ergebnisse für den Luftwiderstand erzielen können. Sie müssen nur die Komponente orthogonal zur Strömungsrichtung im Unendlichen für den Auftriebsbeiwert (weil er so definiert ist) und parallel zu dieser Richtung für den Druckanteil des Widerstandsbeiwerts integrieren.
Während es in Ordnung ist, die Reibung für den Auftrieb zu vernachlässigen, trägt sie etwa die Hälfte zum Gesamtwiderstand bei, wenn die Strömung angebracht ist, sodass sie bei der Berechnung des Gesamtwiderstands nicht vernachlässigt werden sollte.
Um zu verdeutlichen, wie wichtig die Ortsneigung ist, hier das c Plot des Eppler 502 bei moderatem Anstellwinkel (3°):
Und jetzt dasselbe, mit Vektoren gezeichnet. Von der Oberfläche weg weisende Pfeile bedeuten Sog und umgekehrt.
Seit dem c sollte die projizierte Länge entlang der X-Achse verwendet werden, wird dieser Neigungseffekt bereits berücksichtigt, wenn Sie den Druckkoeffizienten über die Sehne integrieren. Behandeln Sie die Akkordlänge als dimensionslose Zahl, die von 0 bis 1 läuft. Da der Anstellwinkel 0° beträgt, benötigen Sie keine weitere Korrektur und die Nettofläche unter dem c Plot ist Ihr Auftriebskoeffizient. Verwenden Sie die Ergebnisse an den sechs bekannten Spannenpositionen und interpolieren Sie zwischen ihnen.
Für den Luftwiderstandsbeiwert gilt im Prinzip das Gleiche, allerdings bräuchte man nun eine Auftragung, die den Druckbeiwert auf eine orthogonal zur Strömungsrichtung verlaufende Koordinate projiziert. Bei reibungsfreier Strömung gleichen sich die Druckunterschiede aus, sodass nur die reibungsbedingten Änderungen der Druckverteilung zwischen reibungsfreier und viskoser Strömung den Widerstand verursachen.
Mein bester Rat ist, Tragflächen mit der gleichen Druckverteilung zu finden und ihre Luftwiderstandsbeiwertwerte zu verwenden. Stellen Sie sicher, dass Sie die Reynolds- und Mach-Zahlen kennen, da beide einen größeren Einfluss auf den Luftwiderstand als auf den Auftrieb haben. Einige Macken in der Druckverteilung können sie verraten, wie die Position der laminaren Ablöseblase auf der Unterseite des c Diagramm oben oder die Größe des Stagnationspunkt-Druckkoeffizienten . Zur relativen Dicke des Schaufelblatts: Die Sogstärke auf beiden Seiten eines Schaufelblatts wächst mit seiner relativen Dicke .
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Peter Kämpf
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