Podstawy teorii płata nośnego

Nasza ocena:

3
Pobrań: 371
Wyświetleń: 2401
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Podstawy teorii płata nośnego - strona 1 Podstawy teorii płata nośnego - strona 2 Podstawy teorii płata nośnego - strona 3

Fragment notatki:


PODSTAWY TEORII PŁATA NOŚNEGO   O SKOŃCZONEJ ROZPIĘTOŚCI  Charakterystyki geometryczne płata  Struga opływająca płat nośny (skrzydło) powinna być traktowania jako  przestrzenna, a jej stopień odchylenia od strugi płaskiej zależy od kształtu i  rozmiarów pł ata1.       zw k zw    Płat z reguły na płaszczyznę symetrii, która  dzieli go na część prawą i lewą. Rzut płata  na płaszczyznę prostopadłą do płaszczyzny  symetrii i zawierającą cięciwę  środkową  płata określa  obrys płata .   Powierzchnia nośna płata S  – jest po pole  obrysu płata.  Rozpiętość  płata l  – kres górny jego  długości mierzonej w kierunku normalnym  do płaszczyzny symetrii.  Profile płata w ogólnym przypadku zmieniają się co do kształtu i rozmiarów  wzdłuż rozpiętości, profil zaś w płaszczyźnie symetrii nazywa się   profilem   bazowym .   Jeżeli cięciwy wszystkich profili płata leżą w płaszczyźnie X0Z, płat jest  geometrycznie płaski . Jeżeli cięciwa jest pochylona do płaszczyzny X0Z pod  pewnym kątem  φzw, który zmienia się od zera do wartości  φzw k w przekroju  końcowym, płat nazywa się  geometrycznie zwichrzonym , zaś kąt φzw –  kątem  zwichrzenia . Zwichrzenie uznaje się za dodatnie, jeśli obraca cięciwę tak, że  krawędź natarcia jest położona wyżej, niż krawędź spływu. Zwykle w  konstrukcjach rzeczywistych stosuje się ujemne zwichrzenie.  Stosunek powierzchni nośnej do rozpiętości płata nazywa się   średnią cięciwą  płata   bsr = S/l,  natomiast   wydłużeniem płata  nazywa się stosunek kwadratu                                                    1 Pojęcie „płat nośny” i „skrzydło” nie są równoważne: skrzydło jest elementem konstrukcyjnym samolotu, zaś płat jest bryłą  o własnościach aerodynamicznych, zależnych tylko od kształtu zewnętrznego.    69 rozpiętości do powierzchnoi nośnej  λ = l2/S (dla płatów poddźwiękowych   λ = 6-12, dla naddźwiękowych λ = 2-3).  Stopień zwężenia  płata określa stosunek cięciwy bazowego profilu do cięciwy  końcowego profilu:  η = b0/bk (dla płata prostokątnego  η = 1, dla trójkątnego  η = ∞).    Model aerodynamiczny płata      W przypadku płata o skończonej rozpiętości jego  końce wpływają na rozkład ciśnień na  powierzchni, a więc na charakterystyki  aerodynamiczne płata. Jeżeli na płat działa siła  nośna, ciśnienie na jego dolnej powierzchni jest  większe, niż na górnej  ⇒ istnieje różnica ciśnień,  która powoduje dodatkowy przepływ przez  boczne krawędzi płata (prostopadły do  głównego).  Oddziaływanie tych  przepływów  powoduje powstanie na krawędzi spływu 

(…)

…
natarcia v1 jest dla płata skośnego mniejsza (v1 = v cosβ), niż odpowiednia
prędkość dla lata prostokątnego cosβ razy ⇒ wartości współczynników oporu
dla płata skośnego są mniejsze, krytyczna liczba Macha Mkr jest większa
(Mkr sk = Mkr pr/cosβ), a kryzys falowy występuje przy większych prędkościach
lotu.
Płat skośny można umownie podzielić na trzy obszary: I – obszar środkowy,
gdzie wskutek oddziaływania…
… prędkość
indukowaną, to średni kąt odchylenia
rz
wyniesie:
tg ∆α sr ≈ ∆α sr = −
v y sr
rz
v∞
Rzeczywisty kąt natarcia wobec tego będzie różnił się od geometrycznego:
α rz = α − ∆α sr .
71
Siły działające na płat można przedstawić:
Ya = Y'a cos ∆α sr ≈ Y'a
X i = Y'a sin ∆α sr ≈ Y'a ∆α sr
Pierwsza z nich jest siłą nośną, obecność drugiej zaś świadczy, że w opływie
płata o skończonej rozpiętości powstaje…
… długi płat prostokątny o
parametrach geometrycznych cn, fn opływany pod kątem natarcia αn:
cn =
c
cos χ
fn =
f
cos χ
αn =
α
cos χ
Wówczas dla płata skośnego o nieskończonej rozpiętości:
c ya skλ = ∞ = c ya pr cos 2 χ
Natomiast dla płata skośnego o skończonej rozpiętości (po uwzględnieniu
odchylenia prędkości):
c α sk
ya
=
∂c ya sk
∂α
∂c ya sk λ = ∞
∂α
≈
1+
cos χ
1 ∂c ya sk λ = ∞
cos χ(1 + τsk )
πλ
∂α…
…
=
indukowanego można określić:
c2 1 k + 1
Yi ∆α sr
Xi
ya
c xi =
ln
=
=
2
2
4πλ k k − 1
ρ∞ v ∞
ρ∞ v ∞
S
S
2
2
72
oporu
Wnioski:
1. Współczynnik oporu indukowanego zależy
od współczynnika siły nośnej parabolicznie
(parabola oporu indukowanego) i pojawia się
tylko, jeśli Ya jest niezerowa. Całkowity opór
czołowy wobec tego można przedstawić w
postaci sumy oporu indukowanego i oporu
profilowego, związanego…
… się
na efekcie ślizgu:
Jeżeli na płat prostokątny napływa struga o prędkości v1 prostopadle do
krawędzi natarcia, powstaje rozkład ciśnień wzdłuż cięciwy, który ma wpływ na
współczynniki aerodynamiczne płata. Jeżeli struga o prędkości v2 napływa
wzdłuż rozpiętości płata, nie zmienia ona rozkładu ciśnień na powierzchni płata
i jego charakterystyk. Przy jednoczesnym napływie obu strug wynikowa
prędkość v = v1…
... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz