Waarom is de numeriek bepaalde locatie van het drukpunt onnauwkeurig in de buurt van Cl = 0?

Ik ben bezig met een opdracht en ik moet het drukpunt van een vleugelprofiel berekenen via een numerieke methode (de paneelmethode). Ik krijg een raar resultaat omdat het zijn positie op een punt buiten het akkoord geeft voor een bepaalde invalshoek.

Toen ik aan mijn professor vroeg, zei hij dat hij onder een aanvalshoek in de buurt van de aanvalshoek die Cl = 0 maakt, op die manier uitkomt, omdat het drukpunt wordt berekend door een uitdrukking die een quotiënt met de Cl = 0 omvat op zijn noemer.

Ik ben in de war omdat ik niet weet of het alleen maar is dat de methode in dat geval faalt, of dat er enige fysieke verklaring voor is.

3
klinkt numeriek, als je deelt door 0 komen meestal slechte dingen (TM) voor.
toegevoegd de auteur conmulligan, de bron
Gewoon een heel, heel algemeen punt over modelleren en engineering: soms is er geen "fysieke verklaring", het model niet in de echte fysieke wereld. Je hebt nu een geweldige kans om iets te leren over de beperkingen van het model, eventuele veronderstellingen die worden geïmpliceerd, wanneer wordt verwacht dat ze falen enz.
toegevoegd de auteur Sergey Kudryavtsev, de bron
Klinkt als een goede gelegenheid voor verdere discussie met de professor. Aangezien je hem al betaalt (indirect via collegegeld), kun je net zo goed je geld krijgen.
toegevoegd de auteur FreeMan, de bron
Bedankt voor het beantwoorden, ik zal proberen het te verduidelijken met mijn professor, maar ik vond dit op wikipedia: "Het is gebruikelijk dat het centrum van druk zich op het lichaam bevindt, maar in vloeistofstromen is het mogelijk dat het drukveld een moment op het lichaam van een dergelijke omvang dat het drukpunt zich buiten het lichaam bevindt. ' Dus is het geen onzin om te denken dat het uit het akkoord is?
toegevoegd de auteur jbcreix, de bron

1 antwoord

Als sommige delen van het draagvlak lift creëren en andere een neerwaartse kracht, kan het drukpunt buiten de snaar van het draagvlak liggen bij lage liftcoëfficiënten. Aan deze voorwaarde is voldaan voor gebogen vleugelschoepen, vleugelprofielen met een afgebogen klep en in het bijzonder voor achterste laadschoepen, die een lage wielvlucht aan de voorkant en een hoge wielvlucht aan de achterkant hebben. Superkritische schoepen voldoen aan deze laatste voorwaarde.

In de aerodynamische theorie creëert een vleugel een lift en een moment, omdat de lift wordt verondersteld aan te vallen bij het kwart-akkoordpunt. Dit punt is speciaal omdat hier het moment coëfficiënt niet verandert met de invalshoek (althans in de niet-viscide, lineaire potentiaaltheorie, die voldoende dicht bij de werkelijkheid is bij grote Reynolds-getallen als nuttig). In werkelijkheid zal positieve camber ervoor zorgen dat de resulterende liftkracht achter het kwart-akkoordpunt werkt, en het pitching-moment is negatief. Wanneer de lift klein wordt en het pitching-moment constant blijft, moet de hefboomarm van die kleine lift groot worden om hetzelfde moment te bereiken, en dit is wanneer het drukpunt uit het akkoord van de draagvlakschuif kan glijden.

Hieronder ziet u het resultaat van XFRL5 V6.0.5. Ik plaatste het lokale drukpunt als een groene lijn. De hoogte boven het vlak van de vleugel toont de hoeveelheid lift die lokaal is gemaakt en de locatie in stroomrichting laat zien dat het het lokale akkoord verlaat wanneer de lift laag wordt. Houd er rekening mee dat de locatie bij het verplaatsen in de richting van de juiste richting van ver achter het draagvlak naar ver vooruit springt wanneer de lokale lift negatief wordt. Op het punt van geen lokale lift heb je een deling door nul fout, hier gepatcht door een rechte verbinding tussen de resultaten van de afzonderlijke panelen.

Location of the local center of pressure on a swept wing

Locatie van het lokale drukcentrum op een geveegde vleugel (eigen werk).

Wanneer de aanvalshoek wordt verhoogd, heeft alle extra lift de Birnbaum-verdeling, dus beweegt het lokale drukpunt naar de kwart-akkoordenlocatie.

3
toegevoegd
Kun je iets vertellen over de Birnbaum-distributie? Ik probeerde het te Google, maar ik kon alleen verwijzingen vinden naar onstabiele flappende aerodynamica zoals this one of moet ik dit in een nieuwe vraag stellen?
toegevoegd de auteur mrdenny, de bron
@ROIMaison: Ik vertrouw erop dat u Duits begrijpt, dus ik raad deze pagina aan.
toegevoegd de auteur Peter Kämpf, de bron
@abcd De aërodynamica creëert zowel een moment (gemeten rond het kwart akkoordpunt) en lift, en het moment wordt bepaald door camber, dus het verandert niet met de aanvalshoek (lineaire theorie). Wanneer de lift erg klein is, moet de hefboomarm om het moment uit te drukken enorm worden.
toegevoegd de auteur Peter Kämpf, de bron
Bedankt voor zo'n volledige uitleg. Het klinkt me nog steeds een beetje tegenintuïtief. Wiskundig gezien zie ik het, wanneer je de positie "x" weegt met de lokale liftcoëfficiënt (om te berekenen waar het resultaat wordt toegepast), omdat zowel "x" als "cl" negatief kunnen zijn, kan er een bijdrage zijn die de neiging heeft om in te stellen het uit het akkoord. Mis ik een belangrijk idee of is er gewoon niets meer aan de hand?
toegevoegd de auteur jbcreix, de bron