Как рассчитать сопротивление плоской прямоугольной поверхности при заданных площади, плотности воздуха, скорости и угла атаки?

Я полный нуб в аэродинамике, и пытаюсь рассчитать сопротивление прямоугольной плоской площадки, учитывая давление/плотность воздуха, площадь, угол атаки и скорость полета. Я читал этот вопрос , но речь идет о расчете сопротивления для двух прямоугольных областей, тогда как мне это нужно для одной области, и я не смог вывести формулу для одной области. Не могли бы вы помочь мне с этим?

Мне нужно это, чтобы получить сопротивление закрылков капота, выдвинутых под углом от 0 до 20 градусов для модели FlightGear.

Вам нужно учитывать гораздо больше, чем просто сопротивление плоской пластины, при определении общего изменения сопротивления из-за открытия закрылков капота. Весь воздушный поток через моторный отсек меняется. А поскольку створка капота представляет собой не просто плоскую пластину в набегающем потоке, а имеет несколько сторон, прикреплена к фюзеляжу и имеет поток воздуха из моторного отсека, движущийся по верхней поверхности, уравнения сопротивления плоской пластины являются лишь небольшой ее частью. .
Существует большое разнообразие закрылков капота, какой самолет вы моделируете?
@Koyovis Cessna 182 S/T и Cessna P210N

Ответы (1)

Простое использование общего уравнения аэродинамического сопротивления позволит вам приблизиться к требованиям, предъявляемым к FlightGear.

Д "=" С Д ⋅ 1 2 р В 2 ⋅ А
с С Д коэффициент аэродинамического сопротивления плоской пластины , а A - эталонная площадь закрылков капота. Данные для правильного числа Рейнольдса лучше всего использовать с
р е "=" р В с ¯ мю
с с ¯ = средняя аэродинамическая хорда и мю = кинематическая вязкость воздуха. Re использует геометрию крыла, чтобы определить, является ли поток ламинарным или турбулентным, что оказывает большое влияние на расчет сопротивления.

Таким образом, расчет дополнительного сопротивления для плотности воздуха р 1,1 кг/м 3 (функция высоты) и скорости полета 150 м/с, мы получим: Д "=" С Д ⋅ ½ ⋅ 1.1 ⋅ 150 2 ⋅ А "=" 12 , 375 ⋅ С Д ⋅ А [ Н ] . Теперь осталось только найти С Д и определить эталонную область A в [ м 2 ], и здесь все становится немного сложнее.

Обратите внимание, что мы рассчитываем дополнительное сопротивление. Когда закрылок полностью убран и совмещен с капотом, дополнительное сопротивление равно нулю. Откройте створку, и создастся дополнительное сопротивление - оно будет меньше, чем сопротивление обтекаемого тела, поскольку створка капота открывается для вытеснения выхлопных газов, что предотвращает возникновение некоторого сопротивления давлению.

введите описание изображения здесьисточник изображения

Чтобы не усложнять задачу, мы можем использовать аэродинамику резкого тела с передней проекционной областью в качестве точки отсчета A. Например, аэродинамический профиль С Д 0,045, с проектируемой площадью 0,002 * sin α [м 2 ]. α - угол отклонения закрылка.

Выхлопной газ, выбрасываемый за створку капота, предотвращает большую часть сопротивления давлению, как в аэродинамическом профиле, где поток плавно возвращается обратно в кормовую часть. Без выхлопных газов С Д был бы выше, больше, чем у пули. Насколько больше зависит от целого ряда параметров давления выхлопных газов. Можно было бы принять значения между 0,05 и 0,3.

О, похоже, вы не знакомы с поршневыми двигателями самолетов! ;) Створки капота не расположены на крыле, а используются для открытия/закрытия небольшого отверстия в капоте двигателя. В ситуациях с высокой производительностью, таких как взлет или набор высоты по маршруту, они открываются, чтобы увеличить поток воздуха, проходящий через капот двигателя и обеспечивающий лучшее охлаждение. В крейсерском режиме и снижении они закрыты для уменьшения сопротивления.
Отредактированы, чтобы использовать более обтекаемые формы аэродинамического профиля и пули.
Как рассчитать сопротивление плоской прямоугольной поверхности при заданных площади, плотности воздуха, скорости и угла атаки?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v