OPŁYW PROFILU. Ciała opływane. profile lotnicze łopatki. Rys. 1. Podział ciał opływanych pod względem aerodynamicznym

Podobne dokumenty
J. Szantyr Wykład nr 19 Warstwy przyścienne i ślady 1

OKREŚLENIE WSPÓŁCZYNNIKA OPORU C X CIAŁA O KSZTAŁCIE OPŁYWOWYM.

J. Szantyr Wykład nr 18 Podstawy teorii płatów nośnych Płaty nośne są ważnymi elementami wielu wytworów współczesnej techniki.

J. Szantyr Wykład nr 21 Aerodynamika płatów nośnych Płaty nośne są ważnymi elementami wielu wytworów współczesnej techniki.

Celem ćwiczenia jest eksperymentalne określenie rozkładu ciśnienia na powierzchni walca kołowego oraz obliczenie jego współczynnika oporu.

Projekt skrzydła. Dobór profilu

WYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I OKRĘTOWNICTWA. Katedra Hydromechaniki i Hydroakustyki

AERODYNAMIKA I WYKŁAD 7 WYBRANE ZAGADNIENIA AERODYNAMIKI MAŁYCH PRĘDKOŚCI

Aerodynamika I Efekty lepkie w przepływach ściśliwych.

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia II stopnia

Numeryczna symulacja opływu wokół płata o zmodyfikowanej krawędzi natarcia. Michał Durka

Jan A. Szantyr tel

J. Szantyr Wykład nr 20 Warstwy przyścienne i ślady 2

WYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I OKRĘTOWNICTWA. Katedra Hydromechaniki i Hydroakustyki

Mechanika lotu. TEMAT: Parametry aerodynamiczne skrzydła samolotu PZL Orlik. Anna Kaszczyszyn

J. Szantyr Wykład nr 27 Przepływy w kanałach otwartych I

AERODYNAMIKA I WYKŁAD 3 TEORIA CIENKIEGO PROFILU LOTNICZEGO

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA Wydział Mechaniczny Katedra Pojazdów Mechanicznych i Transportu LABORATORIUM TERMODYNAMIKI TECHNICZNEJ

Mgr inż. Wojciech Chajec Pracownia Kompozytów, CNT Mgr inż. Adam Dziubiński Pracownia Aerodynamiki Numerycznej i Mechaniki Lotu, CNT SMIL

POMIAR NATĘŻENIA PRZEPŁYWU

Laboratorium komputerowe z wybranych zagadnień mechaniki płynów

J. Szantyr Wykład 4 Podstawy teorii przepływów turbulentnych Zjawisko występowania dwóch różnych rodzajów przepływów, czyli laminarnego i

Aerodynamika I. wykład 3: Ściśliwy opływ profilu. POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I K A I

2.5 Aerodynamika. W = 0,5 c x A v 2 ρ

Kurs teoretyczny PPL (A) Dlaczego samolot lata?

Statyka płynów - zadania

Statyka Cieczy i Gazów. Temat : Podstawy teorii kinetyczno-molekularnej budowy ciał

Pomiar rozkładu ciśnień na modelu samochodu

PŁYN Y RZECZYWISTE Przepływy rzeczywiste różnią się od przepływów idealnych obecnością tarcia (lepkości): przepływy laminarne/warstwowe - różnią się

Polska gola! czyli. Fizyk komputerowy gra w piłkę. Sławomir Kulesza

J. Szantyr Wyklad nr 6 Przepływy laminarne i turbulentne

. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest porównanie na drodze obserwacji wizualnej przepływu laminarnego i turbulentnego, oraz wyznaczenie krytycznej licz

2. Pręt skręcany o przekroju kołowym

MECHANIKA PŁYNÓW Płyn

Tarcie poślizgowe

AERODYNAMIKA I WYKŁAD 4 ELEMENTY TEORII WARSTWY PRZYŚCIENNEJ CZĘŚĆ 1

[ ] ρ m. Wykłady z Hydrauliki - dr inż. Paweł Zawadzki, KIWIS WYKŁAD WPROWADZENIE 1.1. Definicje wstępne

METODA WYZNACZENIA WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKA AERODYNAMICZNEGO POCISKÓW STABILIZOWANYCH OBROTOWO

POLITECHNIKA ŚWIĘTOKRZYSKA w Kielcach WYDZIAŁ MECHATRONIKI I BUDOWY MASZYN KATEDRA URZĄDZEŃ MECHATRONICZNYCH LABORATORIUM FIZYKI INSTRUKCJA

Opory ruchu. Fizyka I (B+C) Wykład XII: Tarcie. Ruch w ośrodku

Wprowadzenie do WK1 Stan naprężenia

Badanie własności aerodynamicznych samochodu

Defi f nicja n aprę r żeń

Aerodynamika I. wykład 2: 2: Skośne fale uderzeniowe iifale rozrzedzeniowe. POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

Politechnika Białostocka INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

STATYCZNA PRÓBA SKRĘCANIA

MECHANIKA 2. Wykład Nr 3 KINEMATYKA. Temat RUCH PŁASKI BRYŁY MATERIALNEJ. Prowadzący: dr Krzysztof Polko

Zasady dynamiki Newtona. WPROWADZENIE DO MECHANIKI PŁYNÓW

1. Dane : DANE OGÓLNE PROJEKTU. Poziom odniesienia: 0,00 m.

Podczas wykonywania analizy w programie COMSOL, wykorzystywane jest poniższe równanie: 1.2. Dane wejściowe.

PROFIL PRĘDKOŚCI W RURZE PROSTOLINIOWEJ

WYDZIAŁ LABORATORIUM FIZYCZNE

Przepływy laminarne - zadania

Prawa ruchu: dynamika

Fizyka w sporcie Aerodynamika

18. Siły bezwładności Siła bezwładności w ruchu postępowych Siła odśrodkowa bezwładności Siła Coriolisa

Mechanika płynów : laboratorium / Jerzy Sawicki. Bydgoszcz, Spis treści. Wykaz waŝniejszych oznaczeń 8 Przedmowa

Aerodynamika. Adrian Kocemba / Electronics and Telecommunications. 31 października 2014

Numeryczne modelowanie procesów przepł ywowych

STATYKA I DYNAMIKA PŁYNÓW (CIECZE I GAZY)

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2015/16

ROZDZIAŁ V OBLICZE IE OBCIĄŻEŃ KLIMATYCZ YCH ODDZIAŁUJĄCYCH A BUDY EK

Klasa betonu Klasa stali Otulina [cm] 3.00 Średnica prętów zbrojeniowych ściany φ 1. [mm] 12.0 Średnica prętów zbrojeniowych podstawy φ 2

Opływ walca kołowego

Płyny newtonowskie (1.1.1) RYS. 1.1

Karta (sylabus) przedmiotu Mechanika i Budowa Maszyn Studia II stopnia

WPŁYW POWŁOKI POWIERZCHNI WEWNĘTRZNEJ RUR PRZEWODOWYCH NA EKSPLOATACJĘ RUROCIĄGU. Przygotował: Dr inż. Marian Mikoś

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL FUNDACJA ROZWOJU KARDIOCHIRURGII IM. PROF. ZBIGNIEWA RELIGI, Zabrze, PL

PN-B-03004:1988. Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie

RÓWNANIE MOMENTÓW PĘDU STRUMIENIA

(86) Data i numer zgłoszenia międzynarodowego: , PCT/LV01/00008 (87) Data i numer publikacji zgłoszenia międzynarodowego:

WYDZIAŁ OCEANOTECHNIKI I OKRĘTOWNICTWA. Katedra Hydromechaniki i Hydroakustyki

Projektowanie Aerodynamiczne Wirnika Autorotacyjnego

FLOW CONTROL. Międzyuczelniane Inżynierskie Warsztaty Lotnicze Bezmiechowa września Andrzej Krzysiak[1]

Pytania przygotowujące do egzaminu z Wytrzymałości Materiałów sem. I studia niestacjonarne, rok ak. 2014/15

Dwurównaniowe domknięcie turbulentnego strumienia ciepła

Aerodynamika Ś rodowiska

POLITECHNIKA LUBELSKA

Techniki badawcze stosowane w aerodynamice. dr inż. Tadeusz Tarnowski. Ć wiczenie 8 Określanie oddziaływania strugi powietrza na opływane modele ciał

Laboratorium. Hydrostatyczne Układy Napędowe

OPORY PRZEPŁYWU PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH

OPORY PRZEPŁYWU PRZEWODÓW WENTYLACYJNYCH

1. Połączenia spawane

Parametry układu pompowego oraz jego bilans energetyczny

Występują dwa zasadnicze rodzaje skraplania: skraplanie kroplowe oraz skraplanie błonkowe.

α k = σ max /σ nom (1)

REAKCJA HYDRODYNAMICZNA STRUMIENIA NA NIERUCHOMĄ PRZESZKODĘ.

.DOŚWIADCZALNE CHARAKTERYSTYKI AERODYNAMICZNE MODELU SAMOLOTU TU-154M W OPŁYWIE SYMETRYCZNYM I NIESYMETRYCZNYM

AERODYNAMIKA SPALANIA

Ciśnienie definiujemy jako stosunek siły parcia działającej na jednostkę powierzchni do wielkości tej powierzchni.

PAiTM - zima 2014/2015

Fizyka dla Informatyków Wykład 8 Mechanika cieczy i gazów

PROJEKT METODA ELEMENTÓW SKOŃCZONYCH

Projekt z przedmiotu Metoda Elementów Skończonych

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Tok postępowania przy projektowaniu fundamentu bezpośredniego obciążonego mimośrodowo wg wytycznych PN-EN Eurokod 7

Politechnika Poznańska

prędkości przy przepływie przez kanał

Spis treści. Wstęp Część I STATYKA

1. Płyta: Płyta Pł1.1

Transkrypt:

OPŁYW PROFILU Ciała opływane Nieopływowe Opływowe walec kula profile lotnicze łopatki spoilery sprężarek wentylatorów turbin Rys. 1. Podział ciał opływanych pod względem aerodynamicznym Płaski np. z blachy o stałej grubości Wypukły np. z blachy o stałej grubości Dwuwypukły symetryczny Dwuwypukły niesymetryczny Płasko-wypukły Wklęsło-wypukły Rys.2. Różne kształty profili lotniczych, łopatek maszyn przepływowych i spoilerów 1

Rys.3. Charakterystyczne wymiary profilu Z geometrią profilu wiążą się następujące pojęcia: profil aerodynamiczny przekrój poprzeczny skrzydła (płata), długość płata L, cięciwa profilu l prosta łącząca punkty A i B, powierzchnia charakterystyczna skrzydła A = L l, obrys płata jego kształt w rzucie na płaszczyznę cięcia, krawędź wlotowa A (krawędź natarcia, nosek), krawędź spływu B (ostrze), górna część profilu wierzch profilu, dolna część profilu spód profilu, szkieletowa profilu miejsce geometryczne środków kół wpisanych w obrys profilu, grubość profilu g = d max średnica największego koła wpisanego w obrys profilu, x dmax położenie maksymalnej grubości, f max maksymalna strzałka ugięcia szkieletowej, c = x fmax położenie maksymalnej strzałki. 2

pda τda Rys.4. Wypadkowa sił aerodynamicznych i środek parcia E Siły działające na profil opływany płynem rzeczywistym: 1. Siły tarcia τda (styczne) pochodzące od naprężeniami stycznych wywołanych lepkością płynu, 2. Siły normalne pda pochodzące od nierównomiernego rozkładu ciśnienia na profilu. A F = τ da + p da 0 0 A Wypadkową siłę aerodynamiczną F będącą konsekwencją wymienionych rodzajów sił rozkładamy na dwie składowe prostopadłe: 1. Siłę oporu F x 2. Siłę nośną F y F = F x + F y 3

Siłę oporu aerodynamicznego F x liczymy ze wzoru: F x = 1 2 ρ 0v 0 2 Ac x Siłę nośną F y liczymy ze wzoru: c x - współczynnik oporu aerodynamicznego c x = f 1 (gemetria, α, Re, M) F y = 1 2 ρ 0v 0 2 Ac y c y - współczynnik siły nośnej c y = f 2 (gemetria, α, Re, M) Współczynnik doskonałości aerodynamicznej: k = c y c x = F y F x Rys.5. Zależność siły nośnej oraz oporu od kształtu profilu 4

Rys.6. Opływ górnej strony profilu: 1 laminarna warstwa przyścienna, 2 turbulentna warstwa przyścienna, 3 pęcherz oderwania laminarnego, A początek oderwania laminarnego, B przejście warstwy laminarnej w turbulentną. a) b) Rys.7. a) profile symetryczne o różnych grubościach, udział oporów tarcia c x t w ogólnym oporze profilowym c x w funkcji grubości względnej 5

Rys.8. Rozkład ciśnienia na profilu zwykłym i laminarnym Rys.9. Obraz opływu profilu przy różnych kątach napływu + - Kąt krytyczny kr - kąt dla którego siła nośna ma wartość maksymalną Kąt nośności zerowej 0 - kąt dla którego siła nośna ma wartość + równą zero - Rys.10. Określenie kąta natarcia na profil 6

Rys.11. Charakterystyka przykładowego profilu aerodynamicznego, zależność c x i c y od kąta natarcia, przy stałej liczbie Re i M Rys.11. Wpływ liczby Reynoldsa na przebieg c y = f( ) Wpływ liczby Macha uwidacznia się przy M=0,8 dla profili cienkich i M=0,7 dla profili grubszych. Przy tych wartościach mogą wystąpić lokalnie przekroczenia dźwięku oraz fale uderzeniowe, co powoduje zwiększenie siły oporu aerodynamicznego. 7

POWSTAWANIE SIŁY NOŚNEJ Równanie Bernoullego: 1 2 ρ 0v 0 2 + p = const. Jeśli górna część profilu jest bardziej wypukła niż dolna, to prędkości nad profilem będą większe, a ciśnienia mniejsze niż na dolnej części profilu. Rys.12. Składowa pionowa parcia od ciśnienia na dolnej i górnej części profilu niesymetrycznego Wartość siły nośnej możemy obliczyć z twierdzenia Kutty Żukowskiego: Jeżeli opływ wokół profilu o dowolnym kształcie jest cyrkulacyjny, to na ten profil działa siła nośna. Jest ona proporcjonalna do gęstości płynu, prędkości przepływu niezakłóconego i cyrkulacji po konturze K otaczającym profil. Kierunek i zwrot siły nośnej wyznaczony jest przez wektor v 0 obrócony o kąt prosty przeciwnie do kierunku cyrkulacji. gdzie cyrkulacja wynosi: F y = ρ 0 v 0 Γ Γ = v d s K 8