Opływ niesymetryczny



Pobieranie 14.62 Kb.
Data09.05.2016
Rozmiar14.62 Kb.

rozdział 16

Opływ niesymetryczny
Profil niesymetryczny cechuje różnica między górną, a dolną linią. Stosowane do uzyskiwania sił aerodynamicznych profile maja dłuższą linię górną. Podczas formowania się opływu dolna część strugi szybciej dopływa do ostrza. Część dolnej strugi tworzy wówczas wir, zwany wirem rozruchowym. Wir rozruchowy jest spychany za ostrze z górnej części strugi.
Zgodnie z zasadą zachowania momentu pędu zepchnięcie wiru rozruchowego jest równoważone cyrkulacją wokół profilu.

Cyrkulacja zwiększa prędkość górnej części strugi i zmniejsza prędkość dolnej części strugi. Wzrost prędkości górnej części strugi oznacza spadek ciśnienia na linii górnej profilu, a spadek prędkości dolnej części strugi oznacza wzrost ciśnienia na linii dolej profilu.

Brak symetrii w rozkładzie ciśnień na powierzchni profilu oznacza działanie na profil siły dynamicznej. Dynamiczna siła działająca na profil ma składowe z i x.

Jeśli przepływ dolnej części strugi w niewielkim stopniu zależy od liczby Reynoldsa (przepływ laminarny lub turbulentny), to przepływ górnej części strugi bardzo silnie zależy od liczby Reynoldsa. Nadciśnienie występujące na linii dolnej dociska strugę do ścianki i przeciwdziała oderwaniu strugi od ścianki na linii dolnej. Podciśnienie występujące na linii górnej pogrubia warstwę przyścienną i odrywa strugę od ścianki na linii górnej. Oderwanie strugi od ścianki przy przepływie turbulentnym występuje w okolicach ostrza.

Oderwanie strugi od ścianki przy przepływie laminarnym występuje w okolicach środka linii górnej.

Różnica w przepływie górnej części strugi dla przepływu laminarnego i turbulentnego skutkuje różnicą w siłach dynamicznych działających na profil przy przepływie laminarnym i turbulentnym. Stosunek współczynników siły nośnej do oporu czołowego nazywamy doskonałością d




Dla krytycznej wartości liczby Reynoldsa następuje skokowa zmiana wartości współczynników oporu czołowego, siły nośnej i doskonałości profilu. Przyczyna tego zjawiska jest skokowe przesuniecie miejsca oderwania strugi od ścianki na górnej linii profilu. Przejście z przepływu laminarnego do burzliwego przesuwa miejsce oderwania strugi od ścianki na linii górnej w kierunku ostrza, a przejście z przepływu burzliwego do laminarnego przesuwa miejsce oderwania strugi od ścianki na linii górnej w kierunku noska. W związku z tym obszar linii górnej objęty przepływem wsteczny jest wyraźnie większy w przepływie laminarnym. Przejście z przepływu laminarnego do burzliwego wywołuje skokowy wzrost wartości współczynnika siły nośnej i spadek wartości współczynnika oporu czołowego i odwrotnie. Gwałtowny spadek siły nośnej wywołany spadkiem wartości współczynnika siły nośnej przy przejściu z przepływu burzliwego do przepływu laminarnego nazywamy przeciągnięciem. Przeciągnięcie jest w takim przypadku wywołane zmniejszeniem prędkości opływu profilu. Aby uniknąć przeciągnięcia przy małych prędkościach lotu należy startować i lądować pod wiatr. Prędkość wiatru przy danej prędkości samolotu względem ziemi zwiększa wówczas prędkość opływu profilu, co zapobiega przeciągnięciu. Przeciągnięciu zapobiega dowolne działanie wywołujące pocienienie warstwy przyściennej na linii górne lun uniemożliwiające przesunięcie oderwania strugi na linii górnej w kierunku noska. Turbulator jest to dowolny element umieszczony w okolicach noska wywołujący drobne zawirowania pocieniające warstwę przyścienną na linii górnej.




Turbulatory w postaci nitki rozciągniętej przed noskiem mają zastosowanie modelarstwie lotniczym. W dużych samolotach stosowane są sloty (skrzela). Są to wysuwane przed nosek części skrzydła.

Sloty powodują zwiększenie energii kinetycznej strugi na linii górnej. Zwiększenie energii kinetycznej strugi na linii górnej przesuwa miejsce oderwania strugi od ścianki (całkowita utrata energii kinetycznej strugi) w kierunku ostrza. W dużych samolotach stosowane są spojlery zapobiegające przesuwania się oderwania strugi w kierunku noska.

Spojler jest źródłem dodatkowego oporu czołowego i używany przy lądowaniu spełnia dodatkowo rolę hamulca aerodynamicznego.



Autor Jerzy Olencki aerodynamika i mechanika lotu


©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna