Strömungsabrisswinkel eines Flügels auf Solidworks - Strömungssimulation

Simulation
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Hallo

Ich befinde mich im ersten Jahr der Vorbereitungsklasse und versuche, die Polaren, d.h. die Auftriebs- und Luftwiderstandsbeiwerte entsprechend dem Anstellwinkel des Flügels, dank der Strömungssimulation zu reproduzieren.

Ich habe mehrere Studien zu Solidworks mit dem gleichen Flügelprofilsegment durchgeführt, aber ich bekomme viel zu spät    einen Flügelabriss (ca. 30° statt 15°-18°).

Ich habe verschiedene Fragen:

1- Ich habe eine Studie ohne einen Tunnel (oder Kästen) um die Flügelprofilteile durchgeführt und frage mich, wie sich das Ergebnis verändert, wenn ich einen Tunnel in die SOLIDWORKS-Simulation einfüge? (weil ich mit einer Art Tunnel einen Wind am Eingang über eine große Fläche und am Ausgang den Umweltdruck aufbauen kann) Ich habe es ausprobiert und finde das Gleiche in der Widerstandskraft, aber in der Auftriebskraft ist es geradezu verschwindend gering...  

2- Ich habe eine Tabelle angehängt, in die ich die von SOLIDWORKS angegebenen Auftriebs- und Widerstandskräfte bei verschiedenen Anstellwinkeln eingegeben habe, und ich habe den Luftwiderstandsbeiwert und die Auftriebskurven als Funktion des Anstellwinkels gezeichnet.                                                                      Problem: Der Strömungsabriss des Flügels tritt viel später auf als erwartet, wie man in der Grafik (rechts in der Tabelle) sehen kann, ich habe alles überprüft und verstehe nicht, wie das möglich ist. Zumal ich auf den von solidworks vorgeschlagenen Oberflächenvisualisierungen (in Geschwindigkeit und Druck) sehr gut sehen kann, dass ab einem Anstellwinkel von 22° die turbulente Zone hinter dem Flügel abnimmt, nicht aber die Auftriebskraft! 

Ich habe alles Globale ausprobiert, Oberfläche, Volumen, um einen Unterschied zu sehen, aber nichts hilft!

Ich hoffe, Sie können mein Problem vorbringen.

Vielen Dank im Voraus!


feuille_de_calcul.ods
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Hallo

Die Fehlerdatei 404......... aber wenn Sie Ihre Ziele gut festgelegt haben (Auftrieb für Auftrieb in VO siehe den Link hier https://www.youtube.com/watch?v=ErIMxx4tiuE), muss es übereinstimmen,  suchen Sie nach einer Anomalie in Ihren Parametern, vielleicht, wenn nicht, reichen Sie Ihr Modell zur Untersuchung ein und vergleichen Sie es mit der Berechnungsmethode, die Sie nicht zugänglich gemacht  haben........

Eine weitere vollständige FLOW-Simulation

https://www.engineersrule.com/tutorial-performing-flow-simulation-aerofoil/

und die Erinnerung an die Formeln ab 32 min.

https://www.youtube.com/watch?v=edLnZgF9mUg&ab_channel=MITOpenCourseWare

Schönen Tag.

 

 

 

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Für Ihre Frage zur Study Box handelt es sich um eine Optimierung und ermöglicht eine Reduzierung der Rechenleistung.

Der Beweis aus der didaktischen Praxisarbeit.

Sie werden feststellen, dass der Zauberer einen Kasten um den Flügel herum erstellt hat. Dies ist unsere Computational Domain, in der die ganze Magie passiert. Stellen Sie es sich wie das Innere eines Windkanals vor. Alles, was sich darin befindet, ist Teil der Simulation, und alles außerhalb davon ist irrelevant.

Beachten Sie, dass eine größere Rechendomäne mehr Verarbeitung erfordert.

 

https://www.youtube.com/watch?v=NKw1gPU-JNY

Ein bearbeitetes Beispiel + eine Simulation (nicht Solidworks).

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Hallo

Vielen Dank für die sehr interessanten Links. Ich konnte immer noch nicht herausfinden, woher die Tatsache kommt, dass der Abfall des Auftriebskoeffizienten so spät auftritt ... Ich habe nachgesehen, ich habe die richtigen Objektive eingegeben usw., ich hänge die Dateien an, wenn Sie es sich ansehen können, danke.

Ich habe eine andere Frage, die geflügelte Fläche in der Formel zur Berechnung von Auftriebs- und Luftwiderstandsbeiwerten, was genau ist das? Denn wenn es sich um die Projektion auf der horizontalen Ebene handelt, nimmt sie ab, wenn der Anstellwinkel zunimmt?

 

Danke für Ihre Hilfe


feuille_de_calcul.ods
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hat


capture_decran_132.png
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vgl


capture_decran_131.png
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vgl

 


capture_decran_130.png
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Hallo

 

Wie gehen Sie an das aerodynamische Ergebnis heran?

Ich sehe in Ihrer Tabelle nicht das Ra (die aerodynamische Resultante).

 

Ihre Datei lässt sich gut öffnen, Ihre Auftriebs- und Luftwiderstandsbeiwerte sind konsistent, Sie können Ihre Simulation einreichen, indem Sie ein Paket erstellen und die Ergebnisse mit dem Flügelmodell abrufen (im Solidworks-Dateimenü). Die Flügelfläche ist die Oberfläche des Flügels oder des auftriebserzeugenden Profils.

Ergänzen Sie, um das Phänomen des Strömungsabrisses zu verstehen und Ra zu bestimmen.

"Der Strömungsabriss ist also auf eine Abnahme des Auftriebs zurückzuführen.

Der Strömungsabriss ist ein Auftriebsverlust, oder genauer gesagt, der Strömungsabriss ist die Folge einer mehr oder weniger abrupten Abnahme des Auftriebs, die durch die Ablösung der Luftströme von der Oberseite bei einem großen Anstellwinkel und unabhängig von der Geschwindigkeit verursacht wird."

                                                                               Die Faktoren des Strömungsabrisses:

Unter den Faktoren des Strömungsabrisses wird theoretisch der Aufprall betont, während in der Praxis der Fokus auf einer Strömungsabrissgeschwindigkeit liegt, die je nach Konfiguration des Flugzeugs variiert.

Unter den Faktoren kommen jedoch diese beiden Elemente "Einfall und Geschwindigkeit" ins Spiel, wie z. B. der Lastfaktor, die aerodynamischen Entscheidungen bei der Konstruktion des Flugzeugs und der Einfluss der Luftdichte.

Auch die Formel, die die aerodynamische Resultierende definiert, d.h. die Kraft, die durch die Druckdifferenz der über und unter dem Flügel strömenden  Luft erzeugt wird, lautet:

 

Ra =  1/2 ρ S V² Ca

 

 (Ra ist die aerodynamische Resultante, 1/2 ist eine Konstante, ρ bezeichnet die Dichte der Atmosphäre "ihre Dichte", S ist die Flügelfläche "Flügelfläche",  V² ist die Geschwindigkeit zum Quadrat, Ca ist der aerodynamische Koeffizient, der im Windkanal berechnet wird, unter anderem abhängig von der Form des Flügels und der spezifischen Begabung jedes Flugzeugs)

In ähnlicher Weise kann die gleiche Formel für den Auftrieb erzeugt werden, indem einfach Ra durch Rz  (Auftrieb) und Ca durch Cz (Auftriebsbeiwert) und für den Luftwiderstand durch Rx (Widerstand) und Cx (Luftwiderstandsbeiwert) ersetzt wird.

Die Kräfte, die der aerodynamisch  resultierenden Ra bzw. ihren Komponenten Rz und Rx entgegenwirken, sind also die Traktion T und das Gewicht P. Beachten Sie, dass die V-Geschwindigkeit von der Traktion, aber auch vom Gewicht bergauf und bergab abhängt.

 

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Hallo 

Ich habe die aerodynamische Resultierende nicht berechnet , ich habe nur darum gebeten, die auf der horizontalen Achse (Spalte J) und auf der vertikalen Achse (Spalte L) erzeugte Kraft zu haben, die ich mit Cos (Anstellwinkel) multipliziert habe (Spalte  M).

Ich habe mehrere Profildateien mit unterschiedlichen Anstellwinkeln erstellt, ich habe einige davon hier abgelegt, bitte nehmen Sie sich die Zeit, mir zu helfen!

 


capture_decran_133.png
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Hier ist das "Pack and Go" für den Schirm bei dem Anstellwinkel 5°


aile_5deg.zip
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Und der Flügel bei 25° zum Beispiel


aile_25deg.zip
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Hallo @972arthur972,

Ist der Code 972 ein Hinweis auf Ihre geografische Herkunft auf den Westindischen Inseln? Dein persönliches Profil in diesem Forum sagt kein Wort darüber...

Ein paar Vorabfragen zu Ihrem Projekt:
- Handelt es sich bei dem Profil, das Sie testen, um ein klassisches Profil aus dem Aero-Bereich (Clark, Eppler, Göttingen...)?
- Aus welchem Ursprung stammen die Kontaktinformationen für das Profil, das Sie in Ihrem Modell verwenden? Die Skizzenkurven sind nicht bemaßt und sehen sehr "verbeult" aus.
- Was ist die Quelle Ihrer Vergleichsreferenz, die besagt, dass der Strömungsabriss zwischen 15° und 18° auftreten muss? Ist es vertrauenswürdig?
- Sind die Bedingungen Ihrer Simulation und die der Referenz identisch? Insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit, die die Leistung eines Flügels stark bedingt.
Ohne weitere Daten ist es schwierig, die Lücke zwischen Ihrer Simulation und Ihrer Baseline zu identifizieren.

Viel Glück, in einem Jahr steht die wichtige Deadline vor der Tür...

m. Blt

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Hallo

Vielen Dank, dass Sie Ihre Simulation mit uns geteilt haben, sie enthält Beispiele für Personen, die dieses FLOW-Modul erleben möchten.

Ich habe gerade Ihre Simulation geöffnet, Sie haben keine Gleichungen unter Flow eingerichtet, es ist möglich.

Um Fehler in dieser Phase zu vermeiden, können wir die beiden Gleichungen programmieren.

Sie können Ziele setzen, indem Sie Ihre Formel eingeben, beginnen wir mit dem Auftrieb,

Sie können alle Ihre Annahmen behalten, die der Geschwindigkeit, um einen Vergleich mit Ihrem EXCEL zu haben.

Klicken Sie dazu direkt aus dem Take-Baum in Ihren primären Zielen, um dann eine automatische Berechnung mit Ihrer Formel durchzuführen.

Dies ist ein Beispiel für die Dateneingabe, die Sie an Ihre auferlegte Studie anpassen müssen

Achten Sie darauf, ohne Einheiten zu setzen, da es sich um einen Koeffizienten handelt! Lass es nicht erzwungen werden.

Luftwiderstandsbeiwert  Cx= (2 * Ft) / (S*rho*v^2 )  (Ihr EXCEL)

mit Flügelfläche [m^2]      0.017     Anstellwinkel bei 5°   Nehmen Sie Ihre Dichte bei 20°C ist ok 1.204 kg/m^3

 

Geben Sie die zweite Formel wie folgt ein:

OK für die Dichte.

Dann fahren Sie mit dem Gedanken des Studienabbruchs fort, gute Arbeit.

 

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Hallo m.blt,

- Es ist ein Profil, das ich im Labor meiner Schule fotografiert habe. Ich habe diese Fotos importiert und sie auf SolidWorks mit Splines skizziert, um ein Profil zu erhalten, das dem ähnelt, das Sie im echten Leben im Windkanal ausprobieren möchten. Normalerweise habe ich die richtige Länge des Seils und die Dicke reproduziert.

- Ich habe mein Einführungszertifikat in die Luftfahrt bestanden, in dem in meinen Kursen geschrieben steht, dass "wenn Sie den Flügel über einen bestimmten Einfallswinkel (ca. 18°) hinaus neigen, die Strömung des Flügels auf der Oberseite zu einem Wirbel wird [...]   Dies führt zu einer schnellen und deutlichen Abnahme des Auftriebs. Es ist der Strömungsabriss [...] "Können die geometrischen Parameter den Strömungsabriss so stark verzögern ? 

- Ich habe keine Referenz, um diese Simulation durchzuführen. Ich habe versucht, Geschwindigkeitswerte zu nehmen, um eine Reynolds-Zahl zu erhalten. Ich verwies auf eine Flügelprofilbank im Internet. Ich habe die Eigenschaften des Gebläsegebläses, aber keine Drehzahlangabe.

Danke für Ihre Hilfe 

Und ja, in der Tat, 972 ist der Departementscode von Martinique und die Wettbewerbe sind nächstes Jahr, aber Sie können genauso gut jetzt anfangen!

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Hallo Spektrum,

Ich habe die Gleichungen eingegeben, aber ich habe mit all diesen Profildateien aus verschiedenen Winkeln aufgehört!! Ich habe gerade die Kräfte notiert , die von SOLIDWORKS für die Berechnungen in der Tabelle angegeben wurden. Ändert sich daran nichts?

Allerdings verstehe ich immer noch nicht, warum der abrupte Abfall des Auftriebskoeffizienten so spät kommt.

Danke für Ihre Hilfe

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Hallo

Ich denke, vielleicht ist der Ursprung Ihres Problems in der Simulation, es ist die Definition Ihrer Strömungsgeschwindigkeit, die von der Anzahl der Reynolds abhängt, dies betrifft die Eigenschaften des Profils siehe unten:

https://www.lavionnaire.fr/AerodynEcoulAir.php       Herkunft des Dokuments.

Was die Geschwindigkeit bei verschiedenen Simulationen betrifft, so ist die Geschwindigkeit abhängig von der Anzahl der Reynolds.

Turbulenzen auf 0,2 % ändern.

Mal sehen, ob es mit diesen Parametern funktioniert, sich an die Sehnenlänge deines Drachens von 0,17 m anzupassen.

Ich wünsche dir ein schönes Wochenende.

 

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Hallo Spektrum,

Mit dieser Formel habe ich die Geschwindigkeit aus der Länge des Strings und der Reynolds-Zahl berechnet. Es ist nur die Anzahl der Reynolds, die ich wählen musste, und nachdem ich gesucht habe, weiß ich nicht , was ich wählen soll. Ist es notwendig, eine niedrige Anzahl von Re zu haben, um turbulente Luft zu vermeiden und eher laminare Luft zu bevorzugen? Wo liegt die Grenze der Verwendung von Formeln zur Berechnung von Luftwiderstands- und Auftriebskoeffizienten? 

Ich habe versucht, den Parameter "Prozentsatz der Turbulenzen" zu ändern, aber es ändert sich nichts Wesentliches.

Vielen Dank und einen schönen Tag.

Arthur

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Hallo

Nehmen wir an, es ist nicht so einfach, mit Hilfe von Experimenten können wir sehen, dass sich der Übergang zwischen den beiden Regimen zeitlich verschiebt, wenn man eine Position auf dem Flügelprofil erreicht, und zwar abhängig vom Auftreten....................

Der Prozentsatz der Turbulenz kann eine dynamische Korrektur zwischen transienten Phasen sein.................. Ich weiß es nicht.

Es wurden Bücher über die Strömungssimulation geschrieben, aber nicht mit einer Parallele (theoretische Formel und Analogie von Flow), der Einfluss der Umgebung und der Parameter ist von Fall zu Fall zu handhaben............. Eine sehr wichtige Aufgabe, denke ich.

Ich weiß nicht, wann die Strömungssimulation ihr Management zwischen den beiden Zuständen durchführen wird und wann sie sich entscheiden wird, von einem Regime in das andere gemäß der Reynolds-Zahl zu wechseln, um das Phänomen zu veranschaulichen, eine theoretische Erinnerung und eine Simulation an einem Simulator (nicht an der Strömungssimulation):

Wenn Sie Zeit haben, sich das beigefügte Dokument anzusehen, finden Sie ein verarbeitetes Modell, es müsste simuliert werden, um eine Basis und ein Protokoll zu haben, verstehen Sie die Implementierung der Strömungssimulation, ich suche immer noch, um mich vorerst auf einfache Arbeit zu beschränken.

Einen schönen Tag noch.


001.docx
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