Migliore risposta
Il trascinamento del profilo è generalmente inteso come composto da due tipi di trascinamento…. pressione (o modulo) trascina e attrito della pelle trascina. Se ci pensi graficamente, aiuta a capire i vari tipi di trascinamento. Come suggerisce il nome, la forma delloggetto è un grande fattore determinante nel calcolo di questo tipo di resistenza. Quindi il profilo, o larea esposta al flusso daria, è ciò che influisce sulla quantità di resistenza che rientra in questa categoria. Se in qualche modo riduci lesposizione al flusso daria, riduci questo tipo di resistenza.
I due tipi di resistenza che compongono il trascinamento del profilo:
La resistenza di attrito della pelle è causata dallattrito di un fluido che passa sulla pelle di un corpo. Come puoi immaginare, questo aumenta con la velocità e la superficie esposta al flusso daria …. la superficie viene talvolta definita “superficie bagnata”.
La resistenza alla pressione , o come a volte viene comunemente chiamata, la resistenza alla forma, è leffetto integrato della pressione statica sulla superficie bagnata di un oggetto.
Spero che questo aiuti.
risposta
Se lo strato limite si separa dal profilo alare, il coefficiente di portanza aumenta o diminuisce? Perché? La forza di trascinamento aumenta o diminuisce? Perché?
Per rispondere a questa domanda, ho estratto un paio di immagini da questo video di presentazione del mio amico e collega, il dott. Patrick Hanley.
Analizza, esporta e stampa profili alari NACA a 4, 5 e 6 cifre .
Questo mostra il coefficiente di portanza rispetto allangolo di attacco. Tale grafico è chiamato curva di portanza. Di seguito sono riportate le curve di portanza per tre diversi profili alari.
Raggiungono tutti il loro coefficiente di portanza massimo a circa 15 ° di angolo di attacco. Il coefficiente di portanza scende dopo quel punto. Questa riduzione del coefficiente di portanza è chiamata stallo ed è dovuta alla separazione nello strato limite che hai chiesto.
Di seguito è riportato un grafico del coefficiente di portanza rispetto al coefficiente di resistenza. Questo è chiamato drag polare.
La maggior parte delle polari di resistenza non mostra cosa accade al coefficiente di resistenza oltre il punto in cui lala bancarelle. Questo funziona, ed è per questo che lo sto usando.
Se segui le curve in alto e in alto, vedrai i coefficienti di portanza raggiungere il massimo (allo stallo) e poi ricominciare a scendere . Ma puoi anche vedere che i coefficienti di resistenza continua ad aumentare. Questo risponde a unaltra parte della tua domanda. La resistenza continua ad aumentare quando lala si ferma.
La parte più difficile delle tue domande sono i perché. Ma ci proverò. Un aspetto difficile è trovare immagini da illustrare. Ne ho trovati alcuni a questo link:
Il il problema è che le immagini stanno illustrando qualcosa che lautore sta mostrando riguardo al controllo della separazione mediante correnti elettriche. Questo è ciò che riguarda lannotazione su anodo e catodo. Userò le immagini e fingo che il bit di corrente elettrica non stia accadendo. Illustrerà ancora concettualmente le idee che voglio descrivere.
Innanzitutto, ecco unimmagine di abbastanza normale (flusso non separato) su un profilo alare:
Non ho letto il documento che accompagna questo, quindi sto in parte indovinando. La regione dellombra, credo, è una regione che non è stata illuminata da una luce che splendeva dallalto. Questo mi porta a credere che si tratti di misurazioni sperimentali effettive piuttosto che di semplificazioni calcolate. Credo anche che il flusso sia mantenuto attaccato dalleffetto elettrico perché la notazione dice che lanodo è pulsato. Questa ala ha un angolo di attacco abbastanza ampio e senza leffetto elettrico il flusso sarebbe separato. Ma voglio solo che tu immagini che questo rappresenti il normale flusso su unala. Ma accadrebbe con un angolo di attacco inferiore.
Ora cosa succede quando otteniamo un flusso separato?
Puoi vedere una regione sulla parte posteriore dellala dove il flusso è separato. In questa regione, la pressione su quella parte posteriore è inferiore a quella che sarebbe stata senza la separazione. Questa è una regione di flusso di ricircolo ed è una regione di bassa pressione. Quella bassa pressione è ciò che aumenta la resistenza. Risucchia in superficie e ha una componente allindietro, che è una forza di trascinamento.
Ecco la parte difficile. Se questa è una regione di bassa pressione e risucchia la parte posteriore dellala, perché aumenta la portanza? È un po più difficile da spiegare. In quella regione, lincremento è maggiore. Ma il flusso sulla parte anteriore dellala viene influenzato quando cambia il flusso sulla parte posteriore.Se confronti il flusso sulla parte anteriore dellala nelle due immagini sopra, vedrai che le linee sono più vicine nella prima immagine e più distanti nella seconda immagine. Qui sono fianco a fianco alla stessa scala:
Il riquadro rosso che ho aggiunto mostra come il flusso è concentrato in un regione più piccola per il flusso a sinistra (nessuna separazione di flusso) rispetto al flusso a destra che è bloccato. Ciò significa che il flusso a sinistra è più veloce del flusso a destra. Quindi sopra quella sezione superiore dellala, cè più aspirazione sullala sinistra e meno aspirazione sullala destra. Cioè, quando lala si ferma (a destra) il flusso rallenta sulla parte anteriore dellala. Ciò causa una grande riduzione della portanza in avanti e quella riduzione supera laumento della portanza sul retro dellala nella regione separata. Ecco perché la portanza netta diminuisce con la separazione dello strato limite.
Forti di questa comprensione, possiamo anche prevedere che ci sarà un momento a naso in giù quando il flusso si separa. Più sollevamento sulla schiena e meno sollevamento sul davanti inclineranno il naso verso il basso. Dobbiamo trovare un grafico diverso per verificarlo.
Eccone uno. Lho copiato da qualche parte sul Web, ma sono molto fiducioso che questa immagine provenga dal libro “Theory of Wing Sections” di Abbott e von Doenhoff, quindi la darò come attribuzione.
A sinistra, abbiamo la familiare curva di portanza e a destra abbiamo la resistenza polare. A proposito, nota come la resistenza polare si ferma allo stallo. Non mostra la resistenza in aumento dopo quel punto. Non so perché abbiano troncato i dati in questo modo.
Ma vediamo anche un grafico del coefficiente di momento, C\_m. sullo stesso grafico della curva di portanza. Per convenzione, definiamo un coefficiente di momento naso in su come positivo . Vediamo che il coefficiente di momento diminuisce rapidamente ad angoli di attacco maggiori di circa 15 °, che è dove questa ala si ferma. Questo è esattamente quello che avevamo previsto che sarebbe successo. Questo è un momento a naso in giù. Succede anche nella direzione opposta sul lato sinistro del grafico quando lala è capovolta e si ferma su quel lato.
Beh, quella era una risposta lunga e complicata. Sono sorpreso di essere riuscito a trovare abbastanza informazioni sul Web per illustrare tutto questo. Non mi aspettavo davvero di riuscirci quando ho iniziato questa risposta. Ma alla fine è andata bene.