Kraamhoek van een vleugel op Solidworks - Stromingssimulatie

Simulation
,
1

Hallo

Ik zit in het eerste jaar van de voorbereidende klas en ik probeer de polars, d.w.z. de lift- en sleepcoëfficiënten volgens de invalshoek van de vleugel, te reproduceren dankzij Flow-simulatie .

Ik heb verschillende onderzoeken uitgevoerd op Solidworks met hetzelfde vleugelprofielsegment, maar ik krijg veel te laat    een vleugelstall (ongeveer 30° in plaats van 15°-18°).

Ik heb verschillende vragen:

1- Ik heb een studie uitgevoerd zonder tunnel (of dozen) rond de vleugelprofielstukken en ik vraag me af hoe dit het resultaat verandert als ik er een in de solidworks-simulatie zet? (omdat ik met een soort tunnel een wind kan opzetten bij de ingang over een groot gebied en bij de uitgang de omgevingsdruk) Ik heb het geprobeerd en ik vind hetzelfde in sleepkracht, maar in liftkracht is het ronduit oneindig klein...  

2- Ik heb een spreadsheet bijgevoegd waarin ik de lift- en sleepkrachten heb ingevoerd die door solidworks worden gegeven onder verschillende invalshoeken , en ik heb de sleepcoëfficiënt en liftcurven getekend als functie van de invalshoek.                                                                      Probleem: Het overtrekken van de vleugel gebeurt veel later dan verwacht, zoals je kunt zien op de grafiek (rechts op de spreadsheet), ik heb alles gecontroleerd en ik begrijp niet hoe het mogelijk is. Vooral omdat ik op het oppervlak van de door solidworks voorgestelde visualisaties (in snelheid en druk) perfect kan zien dat rond een invalshoek van 22° de turbulente zone achter de vleugel afneemt, maar niet de liftkracht! 

Ik heb alles geprobeerd, globaal, oppervlak, volume om te proberen een verschil te zien, maar niets helpt!

Ik hoop dat u mijn probleem naar voren kunt brengen.

Bij voorbaat dank!


feuille_de_calcul.ods
2

Hallo

Het 404-foutbestand......... maar als je je doelstellingen goed hebt gesteld (lift voor lift in VO zie de link hier https://www.youtube.com/watch?v=ErIMxx4tiuE) moet het overeenkomen,  zoek naar een anomalie in je parameters, misschien, zo niet, dien je model in om te worden bestudeerd en maak een vergelijking met de berekeningsmethode die je niet toegankelijk hebt  gemaakt........

Nog een complete FLOW-simulatie

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

en de herinnering aan de formules vanaf 32 min.

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

Fijne dag.

 

 

 

3

Voor uw vraag over de studiebox, het is een optimalisatie en maakt een vermindering van de rekenkracht mogelijk.

Het bewijs uit het didactische praktijkwerk.

Je zult merken dat de tovenaar een doos rond de vleugel heeft gemaakt. Dit is ons Computational Domain, waar alle magie gebeurt. Zie het als de binnenkant van een windtunnel. Alles daarbinnen maakt deel uit van de simulatie, en alles daarbuiten is irrelevant.

Merk op dat een groter computationeel domein meer verwerking vereist.

 

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

Een verwerkt voorbeeld + een simulatie (niet Solidworks).

4

Hallo

Bedankt voor de zeer interessante links. Ik heb nog steeds niet kunnen achterhalen waar het feit vandaan komt dat de daling van de liftcoëfficiënt zo laat verschijnt. . . Ik heb het gecontroleerd, ik heb de juiste lenzen enz. ingevoerd, ik voeg de bestanden toe als je ernaar kunt kijken, bedankt.

Ik heb nog een vraag, het gevleugelde gebied in de formule om lift- en sleepcoëfficiënten te berekenen, wat is het precies? Want als het de projectie op het horizontale vlak is, neemt deze af als de invalshoek toeneemt?

 

Bedankt voor je hulp


feuille_de_calcul.ods
5

heeft


capture_decran_132.png
6

Cf


capture_decran_131.png
7

Cf

 


capture_decran_130.png
8

Hallo

 

Wat is jouw benadering van het aerodynamische resultaat?

Ik zie niet in uw tabel de Ra (de aerodynamische resultant).

 

Je bestand opent goed, je lift- en weerstandscoëfficiënten zijn consistent, je kunt je simulatie indienen door een pack te doen en de resultaten met het vleugelmodel te krijgen (in het Solidworks-bestandsmenu). Het vleugeloppervlak is het oppervlak van de vleugel, of liftgenererend profiel.

Aanvulling om het fenomeen van stall te begrijpen en Ra te bepalen.

"De stall is dus te wijten aan een afname van de lift.

De stall is een verlies van lift of, beter gezegd, de stall is het gevolg van een min of meer abrupte afname van de lift veroorzaakt door het loskomen van de luchtstromen van het bovenoppervlak onder een grote invalshoek en ongeacht de snelheid".

                                                                               De factoren van de kraam:

Onder de factoren van de stall wordt theoretisch de impact benadrukt, terwijl in de praktijk de focus ligt op een overtreksnelheid die varieert afhankelijk van de configuratie van het vliegtuig.

Onder de factoren spelen echter deze twee elementen "incidentie en snelheid" een rol, zoals de beladingsgraad, de aerodynamische keuzes in het ontwerp van het vliegtuig en de invloed van de luchtdichtheid.

De formule die het aerodynamische resultaat definieert, d.w.z. de kracht die wordt gegenereerd door het drukverschil van de lucht die boven en onder de vleugel stroomt , is ook:

 

Ra =  1/2 ρ S V² Ca

 

 (Ra is de aerodynamische resultant, 1/2 is een constante, ρ geeft de dichtheid van de atmosfeer "zijn dichtheid" aan, S is het vleugeloppervlak "vleugeloppervlak",  V² is de snelheid in het kwadraat, Ca is de aerodynamische coëfficiënt, berekend in de windtunnel, afhankelijk van onder andere de vorm van de vleugel en de specifieke gave van elk vliegtuig)

Op dezelfde manier kan dezelfde formule worden geproduceerd voor lift door simpelweg Ra te vervangen door Rz  (lift) en Ca door Cz (liftcoëfficiënt), en voor weerstand door Rx (weerstand) en Cx (weerstandscoëfficiënt).

De krachten die zich verzetten tegen de aerodynamische  resultante Ra, of zijn componenten Rz en Rx, zijn dus de tractie T en het gewicht P. Merk op dat de V-snelheid afhankelijk is van de tractie, maar ook van het gewicht bergop en bergaf.

 

1 like
9

Hallo 

Ik heb het aerodynamische resultaat niet berekend , ik heb alleen gevraagd om de kracht te genereren op de horizontale as (kolom J) en op de verticale as (kolom L) die ik vermenigvuldigde met Cos (invalshoek) (kolom  M).

Ik heb verschillende profielbestanden gemaakt vanuit verschillende invalshoeken, ik heb er hier een aantal geplaatst, neem alsjeblieft de tijd om me te helpen!

 


capture_decran_133.png
10

Hier is de "pack and go" voor de vleugel bij de aanvalshoek 5°


aile_5deg.zip
11

En de vleugel op 25° bijvoorbeeld


aile_25deg.zip
12

Hallo @972arthur972,

Is code 972 een aanduiding van uw geografische herkomst in West-Indië? Je persoonlijke profiel op dit forum zegt er geen woord over...

Enkele inleidende vragen over uw project:
- Is het profiel dat u test een klassiek profiel op aerodynamisch gebied (Clark, Eppler, Göttingen...)?
- Wat is de oorsprong van de contactgegevens voor het profiel dat u in uw model gebruikt? De schetscurves zijn niet gedimensioneerd en zien er erg "gedeukt" uit.
- Wat is de bron van uw vergelijkingsreferentie, die stelt dat de stall rond de 15° tot 18° moet plaatsvinden? Is het betrouwbaar?
- Zijn de omstandigheden van uw simulatie en die van de referentie identiek? In het bijzonder de stroomsnelheid, die de prestaties van een vleugel sterk bepaalt.
Het is moeilijk om u te helpen de kloof tussen uw simulatie en uw basislijn te identificeren zonder meer gegevens.

Succes, de belangrijke deadline komt er over een jaar aan...

m. Blt

13

Hallo

Bedankt voor het delen van je simulatie, het geeft voorbeelden voor mensen die deze FLOW-module willen ervaren.

Ik heb net je simulatie geopend, je hebt geen vergelijkingen ingesteld onder Flow, het is mogelijk.

Om fouten in dit stadium te voorkomen, kunnen we de twee vergelijkingen programmeren.

U kunt doelen stellen door uw formule in te voeren, laten we beginnen met lift,

je kunt al je aannames behouden, die van snelheid om een vergelijking te maken met je EXCEL.

Het is door rechtstreeks vanuit de Take-boom in uw primaire doelstellingen te klikken en vervolgens een automatische berekening uit te voeren met uw formule.

Dit is een voorbeeld van gegevensinvoer die u moet aanpassen aan uw opgelegde studie

Wees voorzichtig om zonder eenheden te zetten, want het is een coëfficiënt! Laat het niet geforceerd zijn.

Weerstandscoëfficiënt  Cx= (2 * Ft) / (S*rho*v^2 )  (uw EXCEL)

met vleugeloppervlak [m^2]      0,017     invalshoek bij 5°   neem uw dichtheid bij 20°c is ok 1,204 kg/m^3

 

Voer de tweede formule als volgt in:

ok voor de dichtheid.

Ga dan verder met het idee van afhaken, goed werk.

 

1 like
14

Hallo m.blt,

- Het is een profiel waar ik een foto van heb gemaakt in het lab van mijn school. Ik heb deze foto's geïmporteerd en geschetst op solidworks met splines om een profiel te hebben dat lijkt op het profiel dat je in het echt in de windtunnel wilt proberen. Normaal gesproken reproduceerde ik de juiste lengte van het touw en de dikte.

- Ik ben geslaagd voor mijn luchtvaartinitiatiecertificaat waar op mijn cursussen staat geschreven dat "wanneer je de vleugel voorbij een bepaalde invalshoek (ongeveer 18°) kantelt, de stroming van de vleugel een draaikolk wordt op het bovenoppervlak [...]  Dit resulteert in een snelle en significante afname van de lift. Het is de kraam [...] "Kunnen de geometrische parameters de kraam zo vertragen als dat? 

- Ik heb geen referentie om deze simulatie uit te voeren. Ik heb geprobeerd snelheidswaarden te nemen om een Reynolds-getal naar beneden te krijgen. Ik verwees naar een vleugelprofielbank op internet. Ik heb de kenmerken van de ventilator maar geen snelheidsindicatie.

Bedankt voor je hulp 

En ja, 972 is inderdaad de departementale code van Martinique en de wedstrijden zijn volgend jaar, maar je kunt net zo goed nu beginnen!

15

Hallo spectrum,

Ik was bezig met het invoeren van de vergelijkingen, maar ik stopte met al deze profielbestanden onder verschillende hoeken!! Ik heb net de krachten genoteerd die solidworks geeft voor de berekeningen in de spreadsheet. Verandert daar niets aan?

Ik begrijp echter nog steeds niet waarom de abrupte daling van de liftcoëfficiënt zo laat komt.

Bedankt voor je hulp

16

Hallo

Ik denk dat misschien de oorsprong van uw probleem in de simulatie, het is de definitie van uw stroomsnelheid die afhankelijk is van het aantal reynolds, deze omvat de kenmerken van het profiel zie hieronder:

https://www.lavionnaire.fr/AerodynEcoulAir.php       Oorsprong van het document.

Wat betreft de snelheid op verschillende simulaties, is de snelheid afhankelijk van het aantal reynolds.

Verander turbulentie naar 0,2%

Laten we eens kijken of het werkt met deze parameters om zich aan te passen aan de koordelengte van je kite van 0,17 m.

Een prettig weekend.

 

1 like
17

Hallo spectrum,

Ik heb de snelheid berekend uit de lengte van de snaar en het Reynoldsgetal met deze formule. Het is gewoon het aantal Reynolds dat ik moest kiezen en na te hebben gekeken weet ik niet wat ik moet kiezen. Is het nodig om een laag aantal Re te hebben om turbulente lucht te vermijden en liever de voorkeur te geven aan laminaire lucht? Wat is de limiet van het gebruik van formules om weerstands- en liftcoëfficiënten te berekenen? 

Ik heb geprobeerd de parameter "percentage turbulentie" te wijzigen, maar er verandert niets significants.

Bedankt en een fijne dag verder.

Arthur

18

Hallo

Laten we zeggen dat het niet zo eenvoudig is, met behulp van experimenten kunnen we zien dat wanneer je op een positie op het vleugelprofiel aankomt en afhankelijk van de incidentie, de overgang tussen de twee regimes in de tijd zal worden verschoven....................

Het percentage turbulentie kan een dynamische correctie zijn tussen voorbijgaande fasen.................. Ik weet het niet.

Er zijn boeken geschreven over Flow-simulatie, maar niet met een parallel (theoretische formule en analogie van Flow), de invloed van de omgeving en parameters moeten van geval tot geval worden beheerd............. Een hele belangrijke baan vind ik.

Ik weet niet wanneer Flow-simulatie zijn beheer tussen de twee toestanden zal doen en wanneer het zal besluiten om van het ene regime naar het andere over te schakelen volgens het Reynolds-getal, om het fenomeen te illustreren, een theoretische herinnering en een simulatie op een simulator (niet Flow-simulatie):

Als je tijd hebt om naar het bijgevoegde document te kijken, vind je een verwerkt model, het zou moeten worden gesimuleerd om een basis en een protocol te hebben, de implementatie van stroomsimulatie te begrijpen, ik ben nog steeds op zoek naar mij om me voorlopig te beperken tot eenvoudig werk.

Fijne dag voor jou.


001.docx
2 likes