Kąt przeciągnięcia skrzydła w Solidworks - Symulacja przepływu

Simulation
,
1

Witam

Jestem na pierwszym roku klasy przygotowawczej i staram się odtworzyć bieguny, czyli współczynniki siły nośnej i oporu w zależności od kąta natarcia skrzydła, dzięki symulacji przepływu.

Przeprowadziłem kilka badań na Solidworks z tym samym segmentem profilu skrzydła, ale uzyskałem przeciągnięcie skrzydła o wiele za późno    (około 30° zamiast 15°-18°).

Mam różne pytania:

1- Przeprowadziłem badanie bez tunelu (lub skrzynek) wokół elementów profilu skrzydła i zastanawiam się, jak zmienia to wynik umieszczenia go w symulacji solidworks? (ponieważ za pomocą rodzaju tunelu mogę ustawić wiatr przy wjeździe na dużym obszarze, a przy wyjściu ciśnienie otoczenia) Próbowałem tego i znajduję to samo w sile oporu, ale w sile siły nośnej jest wręcz nieskończenie mała...  

2- Załączyłem arkusz kalkulacyjny, w którym wprowadziłem siły nośne i oporu podane przez solidworks pod różnymi kątami natarcia, a także narysowałem współczynnik oporu i krzywe siły nośnej w funkcji kąta natarcia.                                                                      Problem: Przeciągnięcie skrzydła następuje znacznie później niż oczekiwano, jak widać na wykresie (po prawej stronie arkusza kalkulacyjnego), sprawdziłem wszystko i nie rozumiem, jak to możliwe. Zwłaszcza, że na wizualizacjach powierzchniowych proponowanych przez solidworks (w prędkości i ciśnieniu) widzę doskonale, że wokół kąta natarcia 22° zmniejsza się strefa turbulentna za skrzydłem, ale nie siła nośna! 

Próbowałem wszystkiego globalnego, powierzchni, objętości, aby spróbować zobaczyć różnicę, ale nic nie pomaga!

Mam nadzieję, że potrafisz przedstawić mój problem.

Z góry dzięki!


feuille_de_calcul.ods
2

Witam

Plik błędu 404......... ale jeśli dobrze ustawiłeś swoje cele (winda za windą w VO zobacz link tutaj https://www.youtube.com/watch?v=ErIMxx4tiuE) musi pasować,  poszukaj anomalii w swoich parametrach, może, jeśli nie, prześlij swój model do zbadania i dokonaj porównania z metodą obliczeniową, która nie jest  dostępna........

Kolejna kompletna symulacja FLOW

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

oraz przypomnienie formuł z 32 min.

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

Miłego dnia.

 

 

 

3

Jeśli chodzi o twoje pytanie dotyczące pudełka do nauki, jest to optymalizacja i pozwala na zmniejszenie mocy obliczeniowej.

Dowód z dydaktycznej pracy praktycznej.

Zauważysz, że czarodziej stworzył pudełko wokół skrzydła. To jest nasza Domena Obliczeniowa, w której dzieje się cała magia. Pomyśl o tym jak o wnętrzu tunelu aerodynamicznego. Wszystko, co się w nim znajduje, jest częścią symulacji, a wszystko, co znajduje się na zewnątrz, jest nieistotne.

Należy pamiętać, że większa domena obliczeniowa wymaga większego przetwarzania.

 

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

Przetworzony przykład + symulacja (nie Solidworks).

4

Witam

Dziękuję za bardzo ciekawe linki. Do tej pory nie udało mi się dowiedzieć, skąd bierze się to, że spadek współczynnika siły nośnej pojawia się tak późno... Sprawdziłem, wpisałem odpowiednie obiektywy itp., Załączam pliki, jeśli możesz na to spojrzeć, dziękuję.

Mam jeszcze jedno pytanie, obszar skrzydlaty we wzorze do obliczania współczynników siły nośnej i oporu co to dokładnie jest? Bo jeśli jest to rzut na płaszczyznę poziomą, to maleje wraz ze wzrostem kąta natarcia?

 

Dziękuję za pomoc


feuille_de_calcul.ods
5

Ma


capture_decran_132.png
6

por


capture_decran_131.png
7

por

 


capture_decran_130.png
8

Witam

 

Jakie jest Twoje podejście do wyników aerodynamicznych?

Nie widzę w twojej tabeli Ra (wypadkowa aerodynamiczna).

 

Twój plik otwiera się dobrze, współczynniki siły nośnej i oporu są spójne, możesz przesłać swoją symulację, wykonując pakiet i przejść do uzyskania wyników z modelem skrzydła (w menu pliku Solidworks). Powierzchnia skrzydła to powierzchnia skrzydła lub profilu generującego siłę nośną.

Uzupełnienie, aby zrozumieć zjawisko przeciągnięcia i określić Ra.

"Przeciągnięcie jest zatem spowodowane spadkiem siły nośnej.

Przeciągnięcie jest utratą siły nośnej, a dokładniej przeciągnięciem jest konsekwencją mniej lub bardziej nagłego spadku siły nośnej spowodowanego oderwaniem się strumieni powietrza od górnej powierzchni pod dużym kątem natarcia i niezależnie od prędkości".

                                                                               Czynniki stoiska:

Wśród czynników przeciągnięcia teoretycznie kładzie się nacisk na wpływ, podczas gdy w praktyce nacisk kładziony jest na prędkość przeciągnięcia, która zmienia się w zależności od konfiguracji samolotu.

Jednak wśród czynników w grę wchodzą te dwa elementy "kąt nachylenia i prędkość", takie jak współczynnik obciążenia, wybory aerodynamiczne w konstrukcji samolotu i wpływ gęstości powietrza.

Również wzór określający wypadkową aerodynamiczną, czyli siłę generowaną przez różnicę ciśnień powietrza przepływającego  nad i pod skrzydłem, to:

 

Ra =  1/2 ρ S V² Ca

 

 (Ra jest wypadkową aerodynamiczną, 1/2 jest stałą, ρ oznacza gęstość atmosfery "jej gęstość", S to powierzchnia skrzydła "powierzchnia skrzydła",  V² to prędkość podniesiona do kwadratu, Ca to współczynnik aerodynamiczny, obliczany w tunelu aerodynamicznym, w zależności między innymi od kształtu skrzydła i specyficznego daru każdego samolotu)

Podobnie, ten sam wzór można uzyskać dla siły nośnej, po prostu zastępując Ra przez Rz  (siła nośna) i Ca przez Cz (współczynnik siły nośnej), a dla oporu przez Rx (opór) i Cx (współczynnik oporu).

Zatem siły przeciwstawiające wypadkową aerodynamiczną  Ra lub jej składowe Rz i Rx to trakcja T i masa P. Należy pamiętać, że prędkość V zależy od przyczepności, ale także od masy pod górę i w dół.

 

1 polubienie
9

Witam 

Nie obliczyłem wypadkowej aerodynamicznej, poprosiłem tylko o wygenerowanie siły na osi poziomej (kolumna J) i na osi pionowej (kolumna L), którą pomnożyłem przez Cos (kąt natarcia) (kolumna  M).

Zrobiłem kilka plików profilowych pod różnymi kątami natarcia, niektóre z nich umieściłem tutaj, poświęć trochę czasu, aby mi pomóc!

 


capture_decran_133.png
10

Oto "spakuj i idź" dla skrzydła pod kątem natarcia 5°


aile_5deg.zip
11

A skrzydło pod kątem 25° na przykład


aile_25deg.zip
12

Witaj @972arthur972,

Czy kod 972 wskazuje na Twoje pochodzenie geograficzne w Indiach Zachodnich? Twój osobisty profil na tym forum nie mówi o tym ani słowa...

Kilka wstępnych pytań dotyczących Twojego projektu:
- Czy profil, który testujesz, jest klasycznym profilem w dziedzinie aerodynamiki (Clark, Eppler, Göttingen...)?
- Jakie jest pochodzenie informacji kontaktowych dla profilu, którego używasz w swoim modelu? Krzywe szkicu nie są zwymiarowane i wyglądają na bardzo "wgniecione".
- Jakie jest źródło Twojego odniesienia porównawczego, które mówi, że przeciągnięcie musi wystąpić pod kątem około 15° do 18°? Czy jest godny zaufania?
- Czy warunki symulacji i symulacji referencyjnej są identyczne? W szczególności prędkość przepływu, która silnie warunkuje osiągi skrzydła.
Trudno jest pomóc w zidentyfikowaniu luki między symulacją a punktem odniesienia bez większej ilości danych.

Powodzenia, ważny termin zbliża się za rok...

m. Blt

13

Witam

Dziękujemy za udostępnienie symulacji, zawiera ona przykłady dla osób, które chcą doświadczyć tego modułu FLOW.

Właśnie otworzyłem twoją symulację, nie ustawiłeś równań w Flow, jest to możliwe.

Aby uniknąć błędów na tym etapie, możemy zaprogramować te dwa równania.

Możesz wyznaczać cele, wpisując swoją formułę, zacznijmy od podnoszenia,

możesz zachować wszystkie swoje założenia, że szybkość, aby mieć porównanie z EXCELEM.

Polega to na kliknięciu bezpośrednio z drzewa Take w celach głównych, aby następnie wykonać automatyczne obliczenia na podstawie formuły.

Jest to przykład wprowadzania danych, które musisz dostosować do narzuconego badania

Uważaj, aby umieścić bez jednostek, ponieważ jest to współczynnik! Nie pozwól, aby było to wymuszone.

Współczynnik oporu  Cx= (2 * Ft) / (S*rho*v^2 )  (Twój EXCEL)

z powierzchnią skrzydła [m^2]      0,017     kąt natarcia pod kątem 5° , weź swoją gęstość w temperaturze 20°C wynosi OK 1,204 kg/m^3

 

Wprowadź drugą formułę w następujący sposób:

ok dla gęstości.

Potem kontynuuj myśl o porzuceniu nauki, dobrej pracy.

 

1 polubienie
14

Witaj m.blt,

- To profil, który zrobiłem zdjęcie w szkolnym laboratorium. Zaimportowałem te zdjęcia i naszkicowałem je na solidworks z wypustami, aby uzyskać profil podobny do tego, który chcesz wypróbować w tunelu aerodynamicznym w prawdziwym życiu. Normalnie odwzorowywałem odpowiednią długość liny i grubość.

- Zdałem certyfikat inicjacji lotniczej, gdzie na moich kursach jest napisane, że "gdy przechylisz skrzydło poza pewien kąt padania (około 18°), przepływ skrzydła staje się wirem na górnej powierzchni [...]  Powoduje to szybki i znaczny spadek siły nośnej. To stragan [...] "Czy parametry geometryczne mogą tak bardzo opóźnić przeciągnięcie? 

- Nie mam żadnego referencji, aby przeprowadzić tę symulację. Próbowałem zmierzyć wartości prędkości, aby uzyskać liczbę Reynoldsa. Odwołałem się do banku profili skrzydeł w internecie. Mam charakterystykę wentylatora dmuchawy ale brak wskazania prędkości.

Dziękuję za pomoc 

I tak, rzeczywiście 972 to kod departamentu Martyniki, a zawody są w przyszłym roku, ale równie dobrze możesz zacząć już teraz!

15

Witaj spektrum,

Wchodziłem w równania, ale zatrzymałem się z tymi wszystkimi plikami profilowymi pod różnymi kątami!! Właśnie zanotowałem siły podane przez solidworks do obliczeń w arkuszu kalkulacyjnym. Czy to niczego nie zmienia?

Nadal jednak nie rozumiem, dlaczego nagły spadek współczynnika siły nośnej następuje tak późno.

Dziękuję za pomoc

16

Witam

Myślę, że być może źródłem twojego problemu jest symulacja, jest definicja twojej prędkości przepływu, która zależy od liczby Reynoldsa, ta dotyczy charakterystyki profilu patrz poniżej:

Źródło: https://www.lavionnaire.fr/AerodynEcoulAir.php       Pochodzenie dokumentu.

Jeśli chodzi o prędkość w różnych symulacjach, prędkość zależy od liczby Reynoldsa.

Zmień turbulencję na 0,2%

Zobaczmy, czy działa z tymi parametrami, aby dostosować się do długości cięciwy latawca wynoszącej 0,17 m.

Miłego weekendu.

 

1 polubienie
17

Witaj spektrum,

Za pomocą tego wzoru obliczyłem prędkość na podstawie długości sznurka i liczby Reynoldsa. To tylko liczba Reynoldsów, którą musiałem wybrać i po spojrzeniu nie wiem, co wybrać. Czy konieczna jest niska liczba Re, aby uniknąć turbulentnego powietrza, a raczej faworyzować powietrze laminarne? Jaki jest limit używania formuł do obliczania współczynników oporu i podnoszenia? 

Próbowałem zmienić parametr "procent turbulencji" ale nic istotnego się nie zmienia.

Dziękuję i życzę miłego dnia.

Arthur

18

Witam

Powiedzmy, że nie jest to takie proste, za pomocą eksperymentów możemy zobaczyć, że po osiągnięciu pozycji na profilu skrzydła i w zależności od padania, przejście między tymi dwoma reżimami zostanie przesunięte w czasie....................

Procentowy udział turbulencji może być dynamiczną korektą między fazami przejściowymi.................. Nie wiem.

Na temat symulacji Flow napisano już książki, ale nie równolegle (wzór teoretyczny i analogia przez Flow), wpływ środowiska i parametrów ma być zarządzany indywidualnie dla każdego przypadku............. Myślę, że to bardzo ważna praca.

Nie wiem, kiedy symulacja przepływu poradzi sobie z zarządzaniem między tymi dwoma stanami i kiedy zdecyduje się przejść z jednego reżimu na drugi zgodnie z liczbą Reynoldsa, dla zobrazowania zjawiska, teoretycznego przypomnienia i symulacji na symulatorze (nie symulacji przepływu):

Jeśli masz czas na zajrzenie do załączonego dokumentu, znajdziesz przetworzony model, musiałby być zasymulowany, aby mieć podstawę i protokół, zrozumieć implementację symulacji przepływu, na razie nadal szukam siebie, aby ograniczyć się do prostej pracy.

Życzę Ci miłego dnia.


001.docx
2 polubienia