Como o Cd e o Cl são calculados a partir dos dados do Cp?

2

Dado os dados do coeficiente de pressão para os valores correspondentes x / c (posição ao longo do acorde) em uma asa, estou procurando calcular os coeficientes de arrasto e sustentação. Aqui está o que eu tenho: b, MAC, S, ângulos de varredura em LE & c / 4, e Cp vs. x / c dados para 6 estações diferentes (span posição dada). O ângulo de ataque é de 0 graus.

Eu entendo que, para calcular Cl, eu posso integrar numericamente Cp em relação a x / c de 0 a 1. (ignorando o atrito da pele [que, eu sei, não é a melhor prática])

Para calcular o Cd (novamente ignorando o atrito da pele), acredito que preciso realizar a mesma integração, mas com os valores de Cp sendo primeiro multiplicados por dz / dx dentro do integrando, onde z corresponde à espessura do aerofólio.

Meu problema é que eu não tenho nenhuma informação sobre a espessura do aerofólio. Alguma idéia de se aproximar disso? Esse problema é possível? Se isso importa, eu estou pesquisando minhas equações do Fundamentos de Vôo de Anderson , Ch. 1.

    
por user26989 19.11.2017 / 08:05

1 resposta

Sem a inclinação local da superfície do aerofólio, você não conseguirá obter resultados exatos para o arrasto. Você precisa integrar apenas o componente ortogonal à direção do fluxo no infinito para o coeficiente de sustentação (porque é definido dessa maneira) e paralelo a essa direção para a parte de pressão do coeficiente de arrasto.

Enquanto não há problema em negligenciar o atrito por elevação, ele contribui com cerca de metade do arrasto total quando o fluxo é anexado, portanto, não deve ser negligenciado para calcular o arrasto total.

Para ilustrar quão importante é a inclinação local, aqui o c $ _ {\ text p} $ plot do Eppler 502 em um ângulo moderado de ataque (3 °):

E agora a mesma coisa, plotada com vetores. Setas apontando para longe da superfície denotam sucção e vice-versa.

Como o c $ _ {\ text p} $ plot deve usar o comprimento projetado ao longo do eixo X, este efeito de inclinação já é considerado quando você integra o coeficiente de pressão sobre o acorde. Trate o comprimento do acorde como um número adimensional que vai de 0 a 1. Como o ângulo de ataque é 0 °, você não precisa de outra correção e a superfície líquida sob o c $ _ {\ text p} $ plot é o seu coeficiente de sustentação. Use os resultados nas seis posições de span conhecidas e interpole entre elas.

Em princípio, o mesmo se aplica ao coeficiente de arrasto, mas agora você precisaria de um gráfico que projeta o coeficiente de pressão em uma coordenada que corre ortogonalmente à direção do fluxo. No fluxo invíscide, as diferenças de pressão são iguais, portanto, são apenas as alterações induzidas por atrito na distribuição de pressão entre o fluxo invíscido e viscoso que causam arrasto.

Meu melhor conselho é encontrar aerofólios com a mesma distribuição de pressão e usar seus valores de coeficiente de arrasto. Certifique-se de conhecer os números de Reynolds e Mach, porque ambos têm um efeito maior sobre o arrasto do que no levantamento. Algumas peculiaridades na distribuição de pressão podem fornecê-las, como a localização do bolha de separação laminar no lado inferior do c $ _ {\ text p} $ plot acima ou o magnitude do coeficiente de pressão do ponto de estagnação . Em relação à espessura relativa do aerofólio: A quantidade de sucção em ambos os lados de um aerofólio cresce com sua espessura relativa .

    
19.11.2017 / 11:45