Podstawy teorii płata nośnego

Nasza ocena:

3
Pobrań: 336
Wyświetleń: 2394
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