Помогите рассчитать силы от распределения давления

Можете ли вы объяснить, как рассчитать подъемную силу, сопротивление, общую силу и как читать эту диаграмму распределения давления?

Не с предоставленной информацией. Все, что можно рассчитать, это подъемная сила на единицу пролета. Давление — это сила на единицу площади, поэтому, чтобы получить силу, ее нужно умножить на площадь. У нас есть только хорда, без размаха, поэтому площадь не задана. Поэтому все, что я могу сделать, это рассчитать подъемную силу на единицу пролета. Сопротивление вообще нельзя рассчитать.

Возьмем 1 м в качестве этой единицы: это даст нам 1 м² в качестве площади крыла. Поскольку давление на хорду либо постоянное, либо линейное, никаких сложных интегралов не требуется. На графике уже различаются четыре участка, каждый со своим градиентом давления:

1. Верх вперед: постоянное давление -981 Па, что соответствует силе всасывания 981 Н на м². На метр пролета здесь приходится 490,5 Н восходящей силы с половины квадратного метра.
2. Верхняя задняя часть: Давление растет с -981 Па до 0 на задней кромке. Следовательно, подъемная сила на метр пролета вдвое меньше, чем на первом участке, а именно 245,25 Н восходящей силы.
3. Ниже вперед: снова линейное увеличение по хорде, теперь от 0 до 490,5 Па давления в середине хорды. На метр пролета это 122,625 Н восходящей силы.
4. Нижняя задняя часть: то же самое, только наоборот: давление падает с 490,5 Па на средней хорде до 0 на задней кромке. Опять же, у нас есть 122,625 Н восходящей силы на метр пролета.

Если суммировать все четыре секции, то получится 981 Н подъемной силы на метр пролета. Всасывание на верхней стороне дает ¾ этой силы, а давление на нижней стороне добавляет четвертую четверть. Забавно, как это совпадает с обычным приближением гравитационного ускорения! Каждый метр пролета поднимает 100 кг массы в гравитационном поле Земли.

Почему F3 рассчитывается от 0 до C/2, если распределение давления рисуется на нижней поверхности от X до C/2?

X — это переменная, которая начинается с 0 в корне оси X. Итак, F3 работает от X=0 до X=c/2. F3 — это сила, создаваемая рампой прямого давления, не более того.

Каково распределение давления на нижней поверхности от 0 до X?

Х является переменным. При X=0 давление на дне равно 0. Оно возрастает до 490,4 Н/м² при X=c/2 и снова падает до нуля на задней кромке при X=c.

Если я знаю распределение давления вокруг аэродинамического профиля, форма аэродинамического профиля и угол атаки аэродинамического профиля (наклон на диаграмме) не имеют значения при расчете сил?

Да, форма и AoA не имеют значения (или это: нет, форма и AoA не имеют значения?) Немецкий и английский языки отвечают на вопросы с отрицанием по-разному, когда означают одно и то же. Старайтесь избегать отрицательных вопросов, когда хотите получить четкий ответ.

Почему давление не направлено перпендикулярно поверхности аэродинамического профиля?

Это для упрощения расчета. Вы можете либо интегрировать косинус наклонного давления по фактической длине контура аэродинамического профиля, либо вы можете интегрировать абсолютное давление по проекции контура на ось X. Оба дадут один и тот же результат, когда вы хотите найти подъемную силу.

Почему F3 рассчитывается от 0 до C/2, если распределение давления на нижней поверхности рисуется от X до C/2?

Распределение давления однородно от 0 до с/2, затем равномерно отличается от с/2 до с. Он не начинается с точки$x$, начинается с точки$x$=0.$x$является горизонтальной координатой.

Каково распределение давления на поверхности дна от 0 до X?

Линейно возрастая от нуля до$\Delta P_D$

Если я знаю распределение давления вокруг аэродинамического профиля, то форма аэродинамического профиля и угол атаки аэродинамического профиля (наклон на диаграмме) не имеет значения при расчете сил?

Форма аэродинамического профиля при этом угле атаки определяет распределение давления.

Почему давление не рисуется перпендикулярно поверхности профиля?

Картина кажется актуальной только для восходящего давления.

Можете ли вы объяснить, как рассчитать подъемную силу, лобовое сопротивление, общую силу и прочитать эти диаграммы распределения давления?

Эта диаграмма давления относится только к лифту.