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프로필 드래그는 일반적으로 두 가지 유형의 드래그로 구성됩니다…. 압력 (또는 Form) 드래그 및 피부 마찰 드래그. 이것을 그래픽으로 생각하면 다양한 유형의 드래그를 이해하는 데 도움이됩니다. 이름에서 알 수 있듯이 물체의 모양은 이러한 유형의 항력을 계산하는 데 큰 결정 요소입니다. 따라서 프로필 또는 기류에 노출 된 영역은이 범주에 속하는 항력의 양을 결정하는 요소입니다. 어떻게 든 기류에 대한 노출을 줄이면 이러한 유형의 드래그가 줄어 듭니다.
프로필 드래그를 구성하는 두 가지 유형의 드래그 :
피부 마찰 저항 은 유체가 신체의 피부를 통과 할 때 발생하는 마찰로 인해 발생합니다. 상상할 수 있듯이 이는 속도와 공기 흐름에 노출 된 표면적에 따라 증가합니다. 표면은 때때로 “젖은 표면”이라고도합니다.
압력 항력 또는 흔히 흔히 언급되는 형태 항력은 물체의 젖은 표면에 대한 정압의 통합 효과입니다.
도움이 되길 바랍니다.
Answer
경계층이 익형에서 분리되면 양력 계수가 증가하거나 감소합니까? 왜? 항력이 증가하거나 감소합니까? 그 이유는 무엇입니까?
이 질문에 답하기 위해 친구이자 동료 인 Patrick Hanley 박사가이 비디오 프레젠테이션에서 몇 장의 이미지를 추출했습니다.
NACA 4, 5 및 6 자리 에어 포일을 분석, 내보내기 및 인쇄합니다 .
이것은 양력 계수 대 공격 각도를 보여줍니다. 이러한 플롯을 리프트 곡선이라고합니다. 다음은 세 가지 익형의 양력 곡선입니다.
모두 약 15 °의 공격 각에서 최대 양력 계수에 도달합니다. 그 후 리프트 계수가 떨어집니다. 이러한 양력 계수의 감소를 실속이라고하며 이는 요청한 경계층의 분리 때문입니다.
다음은 양력 계수 대 항력 계수의 플롯입니다. 이것을 항력 극점이라고합니다.
대부분의 항력 극점은 날개가있는 지점을 넘어서 항력 계수가 어떻게되는지 보여주지 않습니다. 노점. 이것이 사용하고, 그것이 제가 그것을 사용하는 이유입니다.
곡선을 위아래로 따라 가면 리프트 계수가 최대치에 도달 한 후 다시 떨어지기 시작합니다. . 그러나 항력 계수가 계속해서 상승하는 것을 볼 수 있습니다. 그것은 귀하의 질문의 또 다른 부분에 대한 답변입니다. 날개가 멈춰도 항력은 계속 증가합니다.
당신의 질문에서 더 어려운 부분은 그 이유입니다. 하지만 한번해볼 게요. 어려운 측면은 설명 할 이미지를 찾는 것입니다. 다음 링크에서 몇 가지를 찾았습니다.
문제는 이미지가 전류를 사용하여 분리를 제어하는 것과 관련하여 작가가 보여주는 것을 보여주고 있다는 것입니다. 이것이 양극과 음극에 대한 주석입니다. 이미지를 사용하여 전류 비트가 발생하지 않는 것처럼 가정하겠습니다. 설명하고 싶은 아이디어를 개념적으로 설명 할 것입니다.
첫째, 다음은 익형 위의 상당히 정상적인 (분리되지 않은 흐름) 이미지입니다.
저는 이것과 관련된 논문을 읽지 않았기 때문에 부분적으로 추측하고 있습니다. 그림자 영역은 위에서 아래로 빛나는 빛이 비추 지 않은 영역이라고 생각합니다. 이것은 이것이 계산 된 유선이 아닌 실제 실험적 측정이라고 믿게합니다. 나는 또한 애노드가 펄스라고 표기되어 있기 때문에 전기적 효과에 의해 흐름이 계속 붙어 있다고 믿습니다. 이 날개는 상당히 큰 받음각에 있으며 전기적 효과가 없으면 흐름이 분리됩니다. 그러나 저는 이것이 날개 위의 정상적인 흐름을 나타냄을 상상하기를 바랍니다. 그러나 낮은 공격 각에서 발생합니다.
이제 분리 된 흐름이 생기면 어떻게 되나요?
날개 뒤쪽에서 흐름이 분리 된 부분을 볼 수 있습니다. 이 영역에서 뒤쪽 부분의 압력은 분리되지 않았을 때보 다 낮습니다. 그것은 재순환하는 흐름의 영역이며 저압 영역입니다. 그 낮은 압력은 항력을 증가시킵니다. 그것은 표면을 빨아 들이고, 구성 요소가 뒤쪽으로 있고 그것은 항력입니다.
여기 까다로운 부분이 있습니다. 저기압 영역이고 날개 뒤쪽을 빨아들이는 경우 왜 리프트를 증가 하지 않습니까? 설명하기가 조금 더 어렵습니다. 이 지역에서는 상승도가 더 큽니다. 그러나 날개 앞부분의 흐름은 뒷부분의 흐름이 변할 때 영향을받습니다.위의 두 이미지에서 날개 앞부분의 흐름을 비교하면 첫 번째 이미지에서는 선이 더 가깝고 두 번째 이미지에서는 더 멀리 떨어져 있음을 알 수 있습니다. 여기에 같은 크기로 나란히 있습니다.
추가 한 빨간색 상자는 흐름이 왼쪽의 흐름 (흐름 분리 없음)에 대한 더 작은 영역 대 정지 된 오른쪽의 흐름. 이것은 왼쪽의 흐름이 오른쪽의 흐름보다 빠르다는 것을 의미합니다. 따라서 날개의 상단 부분에서 왼쪽 날개에는 더 많은 흡입이 있고 오른쪽 날개에는 더 적은 흡입이 있습니다. 즉, 날개가 정지하면 (오른쪽) 날개의 앞부분에서 흐름이 느려집니다. 그것은 앞쪽 양력의 큰 감소를 야기하고 그 감소는 분리 된 영역에서 날개 뒤쪽의 양력 증가보다 큽니다. 그렇기 때문에 경계층이 분리됨에 따라 순 양력이 감소합니다.
그 이해를 바탕으로 흐름이 분리 될 때 기수를 내리는 순간이있을 것이라고 예측할 수도 있습니다. 뒤쪽을 더 많이 들어 올리고 앞쪽을 덜 들어 올리면 기수가 아래로 기울어집니다. 이를 확인하려면 다른 플롯을 찾아야합니다.
여기 있습니다. 나는 이것을 웹의 어떤 곳에서 복사했지만이 이미지가 Abbott와 von Doenhoff의 책“Theory of Wing Sections”에서 나온 것이라고 확신합니다. 그래서 그것을 속성으로 부여하겠습니다.
왼쪽에는 익숙한 리프트 곡선이 있고 오른쪽에는 드래그 극점이 있습니다. 그건 그렇고, 드래그 폴라가 실속에서 어떻게 멈춘 지 주목하십시오. 그 지점 이후에 증가하는 항력을 보여주지 않습니다. 왜 그렇게 데이터를 잘랐는 지 모르겠습니다.
그러나 우리는 또한 모멘트 계수 C\_m의 플롯을 볼 수 있습니다. 리프트 곡선과 같은 그래프에 있습니다. 관례에 따라 노즈 업 모멘트 계수를 양수 로 정의합니다. 모멘트 계수는이 날개가 멈춘 곳인 약 15 ° 이상의 공격 각에서 빠르게 감소합니다. 그것이 바로 우리가 예상했던 일입니다. 콧대가 떨어지는 순간입니다. 또한 날개가 거꾸로되어 있고 그 쪽에서 멈출 때 그래프의 왼쪽에서 반대 방향으로 발생합니다.
음, 길고 복잡한 대답이었습니다. 이 모든 것을 설명하기에 충분한 정보를 웹에서 찾을 수 있다는 사실에 놀랐습니다. 이 답변을 시작했을 때 실제로 그렇게 할 것이라고 기대하지 않았습니다. 하지만 결국에는 좋은 결과를 얻었습니다.