Modeliuotojas modeliuotojui - draugas  

Atgal   Modeliuotojas modeliuotojui - draugas > Naujienos, renginiai, pagalba, ABC > Modeliavimo žodynėlis

Atsakyti
 
Temos įrankiai Ieškoti temoje Atvaizdavimo būdas
Senas 2006-11-04, 19:19   #1
Flyer
Kalbus narys
Narys nuo: 2006 Oct
Vieta: Kaunas
Amžius: 23
Aerodinamika

Keliamoji jėga

Keliamoji jėga- tai jėga atsirandanti oro srautui apipučiant aerodinaminę plokštumą. Ši jėga yra nukreipta į viršų ,kad atsvertų skraidymo aparato svorio jėgą.
Keliamoji jėga atsiranda dėl slėgių skirtumo sparno apatinėja ir viršutinėje dalyje. Slegių skirtumo atsiradimą nusako bernulio dėsnis: didėjant dujų srauto greičiui, dujų slėgis mažėja. Kuo didesnis oro srauto greitis, tuo mažesnis slėgis. Daugėlio profilių viršutinė dalis yra labiau išgaubta, nei apatinė. Tad oro srauto dalelėms reikia "nueiti" skirtingą atstumą, o pagal oro vientisumo dėsnį, dalelės negali persilenkti t.y dvi dalelės išsiskyrusios priekinėje briaunoje, turi susitikti profilio gale. Tad viršutinėje dalyje dalelės turi judėti greičiau nei apatinėje, del to ir atsiranda keliamoji jėga.
Bet panagrinėkime kaip atsiranda keliamoji jėga plokštelėje, kuri nėra išgaubta. Jei plokštelė stovės nuliniu kampu, oro srauto atžvilgiu, ir judės ,tai ji nesudarys jokios keliamosios jėgos. Jei plokštelę pastatysim nedideliu kampu į viršų, keliamoji jėga atsiras, nes oro srautas atsitrenkęs į plokštelės apatinę dalį, sudarys padidėjusio slėgio sritį, o viršutinėje dalyje, oras išrėtės ir sudarys žemesnio slėgio sritį.

Keliamosios jėgos dydis priklauso nuo: sparno ploto, oro srauto greičio, oro tankio, sparno atakos kampo, sparno profilio.

Atakos kampas

Tai kampas tarp sparno profilio stygos ir oro srauto. (kartais atakos kampas yra maišomas su pastatymo kampu, kuris lėktuve nekinta, priešingai nei atakos kampas)
Nuo atakos kampo labai priklauso keliamoji ir pasipriešinimo jėgos. Didėjant kampui, didėja visos šios jėgos ,bet tik iki tam tikros ribos, kuri vadinama kritiniu atakos kampu. Esant tokiam kampui, oro srautas pradeda nutrukinėti nuo sparno ir netekęs keliamosios jėgos lėktuvas krentą i suktuką. Krisdamas lėktuvas sukasi, nes abi jo pusės nėra idealiai vienodos ir nuo kurios nors pusės srautas nutrūksta ankščiau, nei nuo kitos ir tai suteikia jam sukimo momentą.

Flateris

Tai skraidymo aparato virpesiai, atsirandantys nuo didelio greičio, blogos detalių centruotės, bei konstrukcijos neatsparumo susukimui. Flateris gali suardyti modelio konstrukciją tiesiog ore. Jo galima išvengti padarius flateruojančių detalių (sparnas, eleronai, stabilizatorius ir t.t.) centruotę priekinę. Taipat sustiprinus konstrukciją.

Pasipriešinimas

Tai jėga stabdanti kūną, jos kriptis visada veikia priešinga judėjimo krypčiai.
Pasipriešinimų yra kelios rūšys, kuri kiekviena reikalauja atskiros temos.

Trinties ir slėgio pasipriešinimai (Profilinis pasipriešinimas) :
Trinčiai atsirasti turi didelę įtaka oro klampumas. Kiekviename kūno paviršiaus taške atsiranda klampumo trinties jėgos, kurios trugdo oru judėti. Tų trinties jėgų suma yra vadinama kūno trinties pasipriešinimu. Šiam pasipriešinimui didžiausią įtaką turi: srovės greitis paribio sluoksnyje, tėkmės rūšis (laminarinė, turbulentinė), oro klampumas. Turbulentiniam srautui atsirasti didelę įtaką turi kūno paviršiaus nelygumai.
Jeigu pastatysim plokštę statmenai oro srautui, tai srautas ją stabdys ir slėgis padidės prieš ją ,o už jos sumažės. Dėl didelio slėgio oro dalelės dar nepasiekusios plokšlelės stengsis ją apeiti. Plokštelės kraštuose oro srovelės susiaurėja, jų greitis padidėja, o slėgis sumažėja. Kai statinis oro slėgis plokštelės kraštuose pasidaro mažesnis negu už jos, oro masė už plokštelės stengiasi judėti nuo centro i kraštus. Ją pagauną išorinis oro srautas, kurio greitis didesnis, ir užsuka į kraštus judantį srautą. Kuo didesnis greitis, tuo srautas smarkiau užsukamas. Turbulencijai sunaudojama dalis slėgio potencinės energijos, todėl sūkurio ir srauto slėgis tampa mažesnis už statinį slėgį.
Trinties ir slėgio pasipriešinimas visada veikia kartu ir bendrai vadinanami profiliniu pasipriešinimu.

Induktyvinis pasipriešinimas (dar vadinamas indukciniu) :
Kaip seniau minėjau keliamoji jėga sparne atsiranda del slėgių skirtumo sparno apatinėje ir viršutinėje dalyje.Šie slėgiai nuolatos stengiasi susivienodinti, tad vienintelė vieta kur tai galima padaryti, yra sparno galai. Oras iš aukštesnio slėgio zonos pereina į žemesnio slėgio zoną. Toks oro judėjimas galuose skatina atsirasti slėgių skirtumams išilgai sparnų, tiek jų viršuje, tiek ir apačioje, bei oro masės judėjimui apatinėje dalyje sparno galo link, o viršutinėje atvirkščiai. Dėl to sparnų galuose atsiranda sūkuriai, kurie dar labiau nulenkia oro srautą į apačią, kuo arčiau sparno galo- tuo labiau. Šiems oro užsukimams sunaudojama dalis slėgio potencinės energijos, tai irgi didina bendra sparno pasipriešinimą. Kai keliamosios jėgos nėra, nėra ir induktyvinio (indukcinio) pasipriešinimo.

Interferencinis pasipriešinimas
Surinkto lėktuvo (liemens) dalys turi tam tikrą įtaką viena kitai ir gerina ar blogina srauto apteką. Taigi liemens pasipriešinimo jėga yra lygi visų dalių pasipriešinimui plius interferencinis pasipriešinimas.
Oras tarp dviejų detalių (pvz. liemens ir sparno; liemens ir stabilizatoriaus) dėl klampumo yra stabdomas, tai priklauso nuo slėgio paribio sluoksnyje. Sluoksnis storėja, įvyksta pirmalaikis srauto atotrūkis ir turbulencija. Kuo aštriau sujungti kampai-tuo didesnis interferencijos poveikis.

bus daugiau...
Flyer neprisijungęs   Reply With Quote
Senas 2006-11-08, 19:17   #2
nishuko
Apsipratęs narys
Narys nuo: 2006 Oct
Bandymais įrodyta, kad aerodinaminė jėga gaunama daugiausia dėl sumažėjusio slėgio sparno viršuje, o ne dėl padidėjusio slėgio apačioje. Apskaičiavę viršslėgį sparno viršuje ir apačioje statmenai aptekančiam srautui, galėtume apskaičiuoti ir keliamąją jėgą:
Ya=(Pv ap - Pv virš)* S
čia S – sparno plotas,
Pv – viršslėgis,
Ya – keliamoji jėga.

Aerodinamika ir skrydžių dinamika – Vilnius 2000, 48psl.
nishuko neprisijungęs   Reply With Quote
Senas 2006-11-09, 18:07   #3
nishuko
Apsipratęs narys
Narys nuo: 2006 Oct


nishuko neprisijungęs   Reply With Quote
Senas 2007-07-09, 15:09   #4
nishuko
Apsipratęs narys
Narys nuo: 2006 Oct
Kazkurioje temoje iskilo problemu del sparno formos aerodinamines reiksmes. Truputis informacijos apie tai ir sparno profilius, tam kas neturi knygutes "Aerodinamika ir skrydziu dinamika".
nishuko neprisijungęs   Reply With Quote
Senas 2007-12-23, 18:11   #5
EG
Apsipratęs narys
 
EG's Avatar
Narys nuo: 2007 Nov
Vieta: Pakruojis - Vilnius
Amžius: 28
Siųsti žinutę EG per Skype&trade
Turbulizatoriai (turbulators)


Papildomas pasipriešinimas kuris atsiranda dėl laminarinio atitrūkimo burbulo gali būti panaikintas ar sumažintas keliais būdais:
1. suteikiant sparno profiliui atitinkamą formą, siekiant kad laminarinis-turbulentinis sparno profilio virsmas būtų priešais slėgio padidėjimo zoną.
2. Priverstinai turbulizuojant srautą dirbtiniais trikdžiais-turbulizatoriais. Ši priemonė paprastai tvirtinama priešais laminarinio atitrūkimo burbulo virsmo vietą, ji sukelia trikdžius turbulizuodama srautą.
Mažų Reinoldso skaičių (toliau bus rašoma sutrumpintai Re sk.) lėktuvų modeliams turbulizatorius yra rekomenduojamas. Mažas pasipriešinimo padidėjimas dideliuose greičių režimuose bus kompensuotas geresnėmis mažų greičių charakteristikomis. Tai yra geras sprendimas kai sparno profilis kuriamas geriausioms eksploatacijos savybėms pasiekti


The turbulator causes transition without laminar separation.

Mechaniniai turbulizatoriai


Mechaninis turbolizatorius modifikuoja sparno profilio formą. Modifikacija sukelia dujų (oro) spaudimą, kurias galiausiai paspartina aptekamo srauto virsmą. Jis gali būti pritvirtintas prie sparno paviršiaus kaip tiesus juostos ruožas(dar vadinamas 2D turbulizatoriumi), gali būti dantyto zig-zag tipo, arba sparno paviršiuje paskirstitų tolygiai iškylų tipo. Kitas būdas naudojamas laisvojo skridimo modeliuose yra tiesus laidas įtaisytas mažų spyrių pagalba priešais priekinę sparno briauną. Šis būdas mažiau jautrus atakos kampų kaitai, bet sukelia daugiau pasipriešinimo.
Tipinės turbulizatoriaus aukščio reikšmės yra nuo 0,2 – 1 mm. Zig- zag tipo turbulizatoriai naudojami ir tikruose sklandytuvuose.


Pneumatiniai (oro) turbulizatoriai

Oro turbulizatorius sudarytas iš daugybės skylučių sparno paviršiuje, siekiant suaktyvinti oro tekėjimą pasienio sluoksnyje.

Pneumatic turbulator for free flight models, 1957, from [9].

Turbulizavimo oru būdas gali būti kontroliuojamas automatiškai, arba distanciniu būdu. Oro srovė per skyles gali būti paduodama Pito vamzdeliu (Pitot tube) – tai L formos vamzdelis, kurio vienas atviras galas nukreiptas prieš srautą, kitas galas nukreiptas linkme didinančia oro tekėjimą pasienio sluoksnyje. Oro kiekio padavimas gali būti kontroliuojamas automatiškai, priklausomai nuo atakos kampo. Oro turbulizatoriaus tūkumas- jautrumas dulkėms ir užsitęršimui, kurie užkemša skylutes, be to šio turbulizatoriaus įdiegimas reikalauja daug darbo.


Turbulizatoriaus tvirtinimo vieta

Optimalus turbulizatorius turėtų išvengti laminarinio atitrūkimo burbulo be papildomo sparno pasipriešinimo. Deja daugelyje aukšto lygio, mažų Re sk. sparno profilių laminarinio atitrūkimo burbulo vieta turi polinkį keistis, kintant keliamosio jėgos koeficientui Cl (toliau bus vadinama Cl). Re sk. tiesiogiai priklauso nuo Cl : sukant ratus termikuose pageidaujamas didelis Cl ir maži Re sk., tuo tarpu skrendant dideliu greičiu-atvirkščiai. Tokiu būdu turbulizatorius fiksuojamas arti priekinės briaunos išvengiant laminarinio atitrūkimo burbulo prie didelių Cl , jis sukurs papildomą pasipriešinimą prie mažų Cl ,kai fiksacija yra arti galinės briaunos – turbulizatorius nėra efektyvus prie didesnės Cl reikšmės.


Calculated drag coefficient of the MH 32 for 5 different lift coefficient/Reynolds number combinations. Transition has been fixed at different x/c locations.

Grafikas viršuje rodo kelis skaitinių metodų duomenis. Skirtingomis Re sk. ir Cl reikšmėms atitinkančioms tipinį F3B sklandytuvą, buvo rastos Cd -pasipriešinimo koeficiento reikšmės(toliau bus vadinama Cd ). Turbulencinio virsmo vieta priverstinai buvo sudaryta prie skirtingų x/c ( x-laminarinio-turbulentinio virsmo vieta sparno profilio paviršiuje, c-sparno profilio stygos ilgis, x/c-reiktų suprasti kaip santykinę laminarinio-turbulentinio virsmo vietą sparno paviršiuje; toliau bus vadinama x/c), pradedant x/c = 5%. Imant kreivę, kurios Re = 171000, Cl = 0,5, Cd –mažėja pastoviai iki tam tikro taško, po to kyla aukštyn. Ši zona ir yra laminarinio atitrūkimo burbulo pradžios vieta. Labai išrankūs asmenys turbulizatoriui renka net kelias vietas išilgai sparno atsižvelgdami į skirtingus Re sk.ir Cl , bet tai nepatariama daryti neištyrus kelių turbulizatorių tarpusavio poveikio.
Apskritai yra galimybė kurti sparno profilius taip, kad laminarinis atitrūkimo burbulas būtų toj pačioj vietoj, kintant Cl ,bet ta vieta turi būti parinkta pagal mažų Re sk. atvejį(esant x/c 50% atvejui viršutiniame profilio paviršiuje).
Grafikas apačioje yra naudojamas ieškant optimalios turbulizatoriaus pozicijos MH 24 serijos sparno profilyje, kuris dirba prie Re sk. artimų 1000000(čia jau nėra modeliai).



Turbulizatoriaus dydis


Tipiškas mechaninis turbulizatorius sudarytas iš juostos ruožo, pritvirtinto prie sparno paviršiaus. Ruožo padėtis sparno stygos atžvilgiu, priklauso nuo profilio formos. Žinoma, kad turbulizatorius turi būti įtaisytas prieš laminarinio atitrūkimo burbulą. Prie poliarių grafiko patalpinto profilių duomenyse, taip pat talpinamas ir x/c virsmo vietos grafikas. Kad turbulizatorius būtų efektyvus, jis įtaisomas 5-10 % stygos ilgio atstumu priešais laminarinio atitrūkimo burbulą. X/c virsmo grafikas apačioje rodo kaip surasti laminarinio-turbulentinio virsmo vietą.



Calculated drag coefficient of the MH 24 for different Reynolds numbers The optimum position seems to be at 84% of the chord. The drag of the airfoil comes close to the flat plate with completely laminar flow.


Pasirinktas keliamosios jėgos koeficientas Cl = 1, brėžiame horizontalią liniją, kuri kerta x/c virsmo kreivę (analizuojama esant konkrečiam Re sk.), tada galima surasti x/c virsmo vietą x ašyje, bet tai yra klaidingas būdas, nes paprastai analizuojant profilį skaitiniais metodais yra duodama tiksli x/c virsmo vieta. Pavyzdyje x/c = 0,45 laminarinio atitrūkimo burbulo zona, jeigu nebus priverstinai turbulizuojama priešais ją. Faktiškai kaip jau buvo minėta anksčiau – turbulizatorius turi būti tvirtinamas 5-10 % arčiau sparno priekinės briaunos, mūsų atveju bus x/c = 0,40. Taip pat yra pavaizduota laminarinio-turbulentinio virsmo kreivė apatiniame sparno profilio paviršiuje, padėsianti apibrėžti turbulizatoriaus poziciją apatiniame paviršiuje, bet tas paprastai yra daroma profiliams kurie turi papildomą išgaubimą, arti galinės briaunos.
Mechaninis turbolizatorius privalo turėti minimalų aukštį, kad būtų efektyvus. Papildomas kriterijus yra Re sk. kuris įtakoja pasienio sluoksnio ištūmimo storį. Didesni Re sk. sukelia plonesnius pasienio sluoksnius, negu mažesni. Turbulizatoriaus juostelės storis turi būti pakankamas turbulizuoti srautui, bet neturėtų būti didesnis už pasienio sluoksnio storį.

Turbulator height selection chart.

Turime lentelę, kuri apibūdina x/c virsmo parinkimą. X/c virsmo reikšmės yra imamos iš profilio duomenų lapo, arba imamos iš profilio gamintojo rekomendacijų, arba tiriama savarankiškai – skaitiniais metodais, įvertinant oro klampą. Žinant konkretų x/c, vedama vertikali linija link oranžinės spalvos juostos, tokiu būdu gaunami 2 sankirtos taškai(viršutinis ir apatinis). Iš kiekvieno iš jų brėžiama horizontali tiesi linija į dešinę pusę, gaunama 2-vi sankirtos su kreive, apibūdinančia Re sk. Tada iš šių reikšmių brėžiamos 2-vi vertikalios linijos link horizontaliosios ašies ir randama apytikris pasienio sluoksnio išstūmimo storis. Šis storis ir yra rodiklis parenkant turbulizatoriaus storį. Reikšmės rastos iš grafiko labai artimos aerodinaminio vamzdžio bandymams.

Pavyzdys: sparnas turi stygą su Re = 75000, stygos ilgis 200mm. Sparno profilio kūrėjas rekomenduoja x/c = 0,4. Pagal šiuos duomenis iš grafiko randama, kad turbulizatoriaus aukštis turi būti 0,0014-0,0016 stygos ilgio, o tai atitinka 0,28-0,32mm.

Viskas versta iš anglų kalbos http://www.mh-aerotools.de/airfoils/turbulat.htm
EG neprisijungęs   Reply With Quote
Senas 2012-09-20, 16:52   #6
briedis
Narys
Narys nuo: 2009 Dec
Vieta: Siauliai
Citata:
dvi dalelės išsiskyrusios priekinėje briaunoje, turi susitikti profilio gale
Oro srautas aptekantis sparną viršuje ir apačioje, prie galinės briaunos nesusitinka vienodu laiko momentu.
Sukuriant keliamąją jėgą, kiekviena oro srauto dalelė, virš sparno atiteka anksčiau (palyginus su apatiniu sparną aptekančiu srautu), nors viršutinis oro srautas turi nueiti ilgesnį kelią. Informacijos šaltinis:www.av8n.com
briedis neprisijungęs   Reply With Quote
Senas 2014-03-07, 06:19   #7
Amiee Smith
Narys
Narys nuo: 2014 Mar
reply

Calculated drag coefficient of the MH 24 for different Reynolds numbers The optimum position seems to be at 84% of the chord.
esky honey bee
Amiee Smith neprisijungęs   Reply With Quote
Atsakyti

Temos įrankiai Ieškoti temoje
Ieškoti temoje:

Išplėstinė paieška
Atvaizdavimo būdas

Pranešimų taisyklės
Jūs negalite kurti naujų temų
Jūs negalite rašyti atsakymų
Jūs negalite siųsti priedų
Jūs negalite redaguoti savo pranešimų

BB kodas yra įjungtas
Veideliai are įjungtas
[IMG] kodas yra įjungtas
HTML kodas Išjungti

Peršokti į skyrių


Laikas GMT +3. Šiuo metu yra 03:15.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2014, Autopasulis ir Ko Ltd.
Visos tesės saugomos. UAB Autopasaulis ir Ko