Cel mai bun răspuns
Glisarea profilului este de obicei înțeleasă ca fiind compusă din două tipuri de glisare …. presiune (sau Form) trageți și frecare pielii trageți. Dacă vă gândiți la acest aspect grafic, vă ajută să înțelegeți diferitele tipuri de tragere. După cum sugerează și numele, forma obiectului este un factor determinant important în calculul acestui tip de tragere. Deci, profilul sau zona expusă fluxului de aer este factorul care determină cantitatea de rezistență care intră în această categorie. Dacă reduceți cumva expunerea la fluxul de aer, reduceți acest tip de glisare.
Cele două tipuri de glisare care alcătuiesc glisarea profilului:
Tragerea prin frecare a pielii este cauzată de fricțiunea unui fluid care trece peste pielea unui corp. După cum vă puteți imagina, acest lucru crește odată cu viteza și suprafața expusă fluxului de aer …. suprafața este uneori denumită „suprafața udată”.
Tracțiunea de presiune , sau așa cum se numește uneori în mod obișnuit, tragerea de formă, este efectul integrat al presiunii statice pe suprafața umezită a unui obiect.
Speranța că vă ajută.
Răspuns
Dacă stratul limită se separă de planul aerian, crește sau scade coeficientul de ridicare? De ce? Forța de tragere crește sau scade? De ce?
Pentru a răspunde la această întrebare, am extras câteva imagini din această prezentare video de către prietenul și colegul meu, Dr. Patrick Hanley.
Analizați, exportați și tipăriți NACA 4, 5 și 6 cifre aerodinamice .
Aceasta arată coeficientul de ridicare versus unghiul de atac. Un astfel de complot se numește curbă de ridicare. Iată curbele de ridicare pentru trei aripi diferite.
Toate ating coeficientul maxim de ridicare la unghiul de atac de aproximativ 15 °. Coeficientul de ridicare scade după acel moment. Această reducere a coeficientului de ridicare se numește blocare și se datorează separării în stratul de limită despre care ați întrebat.
Iată un grafic al coeficientului de ridicare versus coeficientul de tragere. Aceasta se numește polar de tragere.
Majoritatea polarilor de tragere nu arată ce se întâmplă cu coeficientul de tragere dincolo de punctul în care aripa grajduri. Acesta o face și de aceea îl folosesc.
Dacă urmăriți curbele în sus și peste partea de sus, veți vedea coeficienții de ridicare atingând un maxim (la stand) și apoi veți începe să scadă din nou . Dar puteți vedea, de asemenea, că coeficienții de tragere continuă să crească. Aceasta răspunde la o altă parte a întrebării tale. Trageți continuă să crească când aripa se oprește.
Părțile mai grele ale întrebărilor dvs. sunt de ce. Dar o să dau o lovitură. Un aspect dificil este găsirea de imagini de ilustrat. Am găsit câteva la acest link:
problema este că imaginile ilustrează ceva pe care autorul îl arată având legătură cu controlul separării prin utilizarea curenților electrici. Despre aceasta este vorba despre adnotarea despre anod și catod. Voi folosi imaginile și mă voi preface că bitul de curent electric nu se întâmplă. În continuare va ilustra conceptual ideile pe care vreau să le descriu.
Mai întâi, iată o imagine a unui flux destul de normal (nedepărtat) pe un aripă:
Nu am citit lucrarea care merge împreună cu asta, așa că parțial ghicesc. Regiunea umbrelor, cred, este o regiune care nu a fost iluminată de o lumină care strălucește de sus. Acest lucru mă face să cred că acestea sunt măsurători experimentale reale, mai degrabă decât simplificări simplificate. De asemenea, cred că fluxul este menținut atașat de efectul electric, deoarece notația spune că anodul este pulsat. Această aripă se află într-un unghi de atac destul de mare și, fără efectul electric, fluxul ar fi separat. Dar vreau doar să vă imaginați că acest lucru reprezintă un flux normal peste o aripă. Dar ar avea loc la un unghi mai mic de atac.
Acum ce se întâmplă când obținem un flux separat?
Puteți vedea o regiune deasupra porțiunii din spate a aripii unde fluxul este separat. În această regiune, presiunea asupra porțiunii din spate este mai mică decât ar fi fost fără separare. Aceasta este o regiune a fluxului recirculant și este o regiune de presiune scăzută. Presiunea redusă este cea care mărește rezistența. Suge la suprafață și are o componentă înapoi și este o forță de tragere.
Iată partea dificilă. Dacă aceasta este o regiune de presiune scăzută și este aspirată de partea din spate a aripii, de ce nu crește ridicarea? Este puțin mai greu de explicat. În acea regiune, ridicarea este mai mare. Dar fluxul peste partea din față a aripii este afectat atunci când fluxul peste partea din spate se schimbă.Dacă comparați fluxul peste partea din față a aripii în cele două imagini de mai sus, veți vedea că liniile sunt mai apropiate între ele în prima imagine și mai departe între ele în a doua imagine. Aici sunt una lângă alta la aceeași scară:
Caseta roșie pe care am adăugat-o arată cum fluxul este concentrat într-un regiune mai mică pentru debitul din stânga (fără separarea debitului) comparativ cu debitul din dreapta care este blocat. Aceasta înseamnă că fluxul din stânga este mai rapid decât fluxul din dreapta. Deci, peste acea secțiune superioară a aripii, există mai multe aspirații pe aripa stângă și mai puține aspirații pe aripa dreaptă. Adică, când aripa se oprește (în dreapta) fluxul încetinește peste partea din față a aripii. Acest lucru determină o reducere mare a ridicării în față și această reducere depășește creșterea ridicării pe partea din spate a aripii în regiunea separată. De aceea, ridicarea netă scade odată cu separarea stratului limită.
Înarmat cu această înțelegere, putem prevedea, de asemenea, că va exista un moment în care nasul se va separa. Mai multă ridicare pe spate și mai mică ridicare pe față va înclina nasul în jos. Trebuie să găsim un complot diferit pentru a verifica acest lucru.
Iată unul. Am copiat acest lucru dintr-un anumit loc de pe web, dar sunt foarte încrezător că această imagine provine din cartea, „Teoria secțiunilor de aripi”, de Abbott și von Doenhoff, așa că voi da asta drept atribuire.
În stânga avem curba de ridicare familiară și în dreapta avem polara de tragere. Apropo, observați cum se oprește polara de tragere la stand. Nu indică creșterea tragerii după acel moment. Nu știu de ce au trunchiat datele în acest fel.
Dar vedem și un grafic al coeficientului de moment, C\_m. pe același grafic ca și curba de ridicare. Prin convenție, definim un coeficient de moment nas-up pentru a fi pozitiv . Vedem că coeficientul momentului scade rapid la unghiuri de atac mai mari de aproximativ 15 °, de unde se oprește această aripă. Exact asta am prezis că se va întâmpla. Acesta este un moment cu nasul în jos. Se întâmplă, de asemenea, în direcția opusă, în partea stângă a graficului, când aripa este cu capul în jos și se oprește pe acea parte.
Ei bine, acesta a fost un răspuns lung și complicat. Sunt surprins că am putut găsi suficiente informații pe web pentru a ilustra toate acestea. Nu mă așteptam să realizez asta când am început acest răspuns. Dar la sfârșit a ieșit bine.