Аеродинамічні характеристики профілю крила.
Заняття 1.
Поздовжні аеродинамічні сили та поздовжній момент.
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Аеродинаміка та динаміка польоту літака. Характеристики профілю крила. Поздовжні аеродинамічні сили та момент. (Лекція 3.2.1) презентация
Содержание
- 1. Аеродинаміка та динаміка польоту літака. Характеристики профілю крила. Поздовжні аеродинамічні сили та момент. (Лекція 3.2.1)
- 2. Навчальна та виховна мета: Вивчити геометричні параметри
- 3. 2.1. ОСНОВНІ ГЕОМЕТРИЧНІ ПАРАМЕТРИ ПРОФІЛЮ КРИЛА. АЕРОДИНАМІЧНІ
- 4. Профілі можуть бути: симетричними та несиметричними.
- 5. Розглянемо основні геометричні параметри профілю.
- 6. Профіль характеризується такими параметрами: хорда профілю (b)
- 7. 4. товщина профілю , максимальне значення товщини
- 8. 6. кривизна профілю – це відстань від
- 9. 2.1.1. Безрозмірні параметри профілю – відносна
- 10. Y X Z 2.2. ШВИДКІСНА ТА ЗВ’ЯЗАНА
- 11. Xa 2.2. ШВИДКІСНА ТА ЗВ’ЯЗАНА СИСТЕМИ КООРДИНАТ
- 12. Кутом атаки (α) профіля крила називається кут
- 13. 2.3. СПОСОБИ СТВОРЕННЯ ПІДЙОМНОЇ СИЛИ. КАРТИНА
- 14. 2) В передній критичній точці (точка А
- 15. 3) При обтіканні верхньої поверхні профілю площа
- 16. 4) Потім площа перерізу зростає (переріз 3–3),
- 17. Рис. 2.5. Векторна діаграма розподілу тиску Якщо
- 18. На практиці розглядають не тиск, а коефіцієнт
- 19. 2.4. ПОЗДОВЖНІ АЕРОДИНАМІЧНІ СИЛИ ТА ПОЗДОВЖНІЙ МОМЕНТ
- 20. Рівнодійною нормальних і тангенціальних сил, які діють
- 21. Y Z X x z y R
- 22. Ya Za Xa xa za ya Ra
- 23. Проекції аеродинамічної сили R на осі швидкісної
- 24. Проекції аеродинамічного моменту на осі зв'язаної системи
- 25. +Мх +Мy
- 26. +Мх поперечний момент
- 27. +МZ поздовжній момент
- 28. +Мy шляховий момент
- 29. 2.4.2. Коефіцієнти аеродинамічних сил Коефіцієнтом аеродинамічної сили
- 30. У зв’язаній системі координат коефіцієнти аеродинамічних сил
- 31. У швидкісній системі координат коефіцієнти аеродинамічних сил
- 32. Коефіцієнтом аеродинамічного моменту називається безрозмірна величина, яка
Навчальна та виховна мета: Вивчити геометричні параметри профілю, основні системи координат і сили, які в них визначаються. Навчальні питання: 2.1 Основні геометричні параметри профілю крила. Аеродинамічні профілі. 2.2. Швидкісна поточна та
Слайд 1ЛЕКЦІЯ № 3
з навчальної дисципліни
“Аеродинаміка та динаміка польоту літака”
Змістовий модуль 2.
Слайд 2Навчальна та виховна мета: Вивчити геометричні параметри профілю, основні системи координат
і сили, які в них визначаються.
Навчальні питання:
2.1 Основні геометричні параметри профілю крила. Аеродинамічні профілі.
2.2. Швидкісна поточна та зв’язана системи координат з профілем крила.
2.3. Способи створення підйомної сили. Картина розподілу тиску по профілю крила.
2.4. Поздовжні аеродинамічні сили та поздовжній момент.
Навчальна література:
1. Вотяков В. Д. Аэродинамика летательных аппаратов и гидравлика их систем. Ч. 1 / В. Д. Вотяков. – М. : ВПИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 1972. – С. 6...41.
Слайд 32.1. ОСНОВНІ ГЕОМЕТРИЧНІ ПАРАМЕТРИ ПРОФІЛЮ КРИЛА. АЕРОДИНАМІЧНІ ПРОФІЛІ.
Профіль крила – це
контур перерізу крила площиною, паралельною площині симетрії.
Слайд 4Профілі можуть бути:
симетричними та несиметричними.
Несиметричні в свою чергу можуть
бути двояковыпуклыми, плосковыпуклыми, вогнутовыпуклыми
S-образними.
Клиновидні можуть застосовуватися для надзвукових літаків.
S-образними.
Клиновидні можуть застосовуватися для надзвукових літаків.
Слайд 6Профіль характеризується такими параметрами:
хорда профілю (b) – це відрізок лінії, яка
з`єднує найбільш віддалені точки профілю (носик і хвостик);
2. верхня дужка і нижня дужка – ;
3. середня лінія профілю – це лінія, яка описується рівнянням
Слайд 74. товщина профілю , максимальне значення товщини
5. координата положення на
хорді максимальне значення товщини ;
Слайд 86. кривизна профілю – це відстань від середньої лінії до хорди,
максимальне значення позначається ,
а її місце на ході визначається координатою ;
а її місце на ході визначається координатою ;
7. радіус заокруглення носка (r) – це радіус вписаного в носок профілю кола.
Слайд 92.1.1. Безрозмірні параметри профілю
– відносна максимальна товщина ;
– відносна координата точки
з максимальною товщиною;
– відносна кривизна;
– відносна координата точки з максимальною кривизною;
– відносний радіус заокруглення носка.
Слайд 10Y
X
Z
2.2. ШВИДКІСНА ТА ЗВ’ЯЗАНА СИСТЕМИ КООРДИНАТ
З ПРОФІЛЕМ КРИЛА
Початок координат розташовується
у центрі мас.
0
У зв’язаній системі
OХ спрямована вперед (вздовж хорди),
вісь OY розташована у тій же площині і перпендикулярна до осі OX.
Вісь OZ перпендикулярна до площини OXY і спрямована праворуч.
Ця система координат використовується при визначенні аеродинамічних моментів при обертальному русі
Назви осей:
Вісь OX – поздовжня;
вісь OY – нормальна;
ісь OZ – поперечна.
Слайд 11Xa
2.2. ШВИДКІСНА ТА ЗВ’ЯЗАНА СИСТЕМИ КООРДИНАТ
З ПРОФІЛЕМ КРИЛА
Початок координат розташовується
у центрі мас.
0
У швидкісній системі
Ya
Za
вісь OXa спрямована по вектору швидкості
OYa перпендикулярна до OХa і лежить у площині симетрії (перерізу).
Вісь OZa спрямована праворуч і перпендикулярна до площини OXaYa
Використовується для аналізу і визначення аеродинамічних сил.
Назви осей:
вісь OXa – швидкісна;
вісь OYa – підйомної сили;
вісь OZa – бокової сили.
Слайд 12Кутом атаки (α) профіля крила називається кут між вектором швидкості і
хордою профіля крила.
Вказівка: кут атаки вважається додатним, якщо проекція вектора швидкості на нормальну вісь від’ємна.
Y
0
Слайд 13 2.3. СПОСОБИ СТВОРЕННЯ ПІДЙОМНОЇ СИЛИ. КАРТИНА РОЗПОДІЛУ ТИСКУ ПО ПРОФІЛЮ
КРИЛА
1) Параметри незбуреного середовища у перерізі 0-0: Р∞, ρ∞, V∞.
Слайд 142) В передній критичній точці (точка А в перерізі 1-1), потік
повністю гальмується, швидкість дорівнює нулю , а статичний тиск стає рівним повному тиску незбуреного потоку .
Слайд 153) При обтіканні верхньої поверхні профілю площа перерізу струминки спочатку зменшується
до деякого мінімального значення (переріз 2-2), швидкість повітря зростає згідно рівняння нерозривності:
а статичний тиск падає згідно рівняння Бернуллі:
Слайд 164) Потім площа перерізу зростає (переріз 3–3), швидкість зменшується, а статичний
тиск зростає до значення, яке відповідає незбуреному потоку.
5) На нижній поверхні при додатному куті атаки, струминки мають меншу деформацію, швидкість менша, ніж зверху, а тиск більший.
5) На нижній поверхні при додатному куті атаки, струминки мають меншу деформацію, швидкість менша, ніж зверху, а тиск більший.
Слайд 17Рис. 2.5. Векторна діаграма розподілу тиску
Якщо у масштабі побудувати вектори тисків
по нормалі до поверхні крила, одержимо картину розподілу тисків у даному перерізі
Сумарна різниця тиску на верхній і нижній поверхні створює підйомну силу на профілі крила.
Сумарна різниця тиску на верхній і нижній поверхні створює підйомну силу на профілі крила.
Слайд 18На практиці розглядають не тиск, а коефіцієнт тиску.
Коефіцієнт тиску – це
зміна тиску у даній точці (Р) порівняно з тиском незбуреного потоку (Р∞), віднесена до динамічного тиску (швидкісного напору):
– швидкісний напір
(динамічний тиск)
Рис.2.7. Епюра розподілу тиску
для несиметричного профілю
Інші форми запису коефіцієнта тиску:
або, використовуючи рівняння нерозривності
V∞S∞ = V2S2, можемо записати::
Слайд 192.4. ПОЗДОВЖНІ АЕРОДИНАМІЧНІ СИЛИ ТА ПОЗДОВЖНІЙ МОМЕНТ
2.4.1. Коефіцієнти поздовжніх аеродинамічних сил
та моменту
Аеродинамічними силами називаються сили, які виникають внаслідок механічної взаємодії рухомих тіл з повітрям.
Під час руху тіла на кожний його елемент діють нормальні сили тиску (Р) і дотичні (тангенціальні) сили тертя (F).
Слайд 20Рівнодійною нормальних і тангенціальних сил, які діють на поверхню, є результуюча
(повна) аеродинамічна сила Rа. Вона має проекції на кожну з трьох осей швидкісної системи координат (рис. 2.9)
Рис. 2.9. Проекції повної аеродинамічної сили
Rа
Ya
Za
Xa
xa
za
ya
Слайд 21Y
Z
X
x
z
y
R
Проекції аеродинамічної сили R
на осі зв`язаної системи координат називають:
Х –поздовжня
сила,
Y – нормальна сила,
Z – поперечна сила.
Y – нормальна сила,
Z – поперечна сила.
Слайд 22Ya
Za
Xa
xa
za
ya
Ra
Проекції аеродинамічної сили R на осі швидкісної системи координат називають:
ОХа –
сила лобового опору,
ОYа – підйомна сила ,
ОZа – бокова сила.
ОYа – підйомна сила ,
ОZа – бокова сила.
Слайд 23Проекції аеродинамічної сили R на осі швидкісної системи координат називають:
ОYа –
підйомна сила ,
ОХа – сила лобового опору,
ОZа – бокова сила.
ОХа – сила лобового опору,
ОZа – бокова сила.
Слайд 24Проекції аеродинамічного моменту на осі зв'язаної системи координат називають: Мх – поперечний
момент,
Му – шляховий момент,
Мz – поздовжній момент.
Му – шляховий момент,
Мz – поздовжній момент.
Слайд 25
+Мх
+Мy
+МZ
Правило годинникової стрілки: якщо дивитись вздовж осі (по
напрямку осі) і обертати літак по напрямку годинникової стрілки то момент, який створюється при обертанні буде позитивний!!!
Z
Y
X
шляховий момент
поздовжній момент
поперечний момент
Слайд 292.4.2. Коефіцієнти аеродинамічних сил
Коефіцієнтом аеродинамічної сили називається безрозмірна величина, яка дорівнює
відношенню величини цієї сили до добутку швидкісного напору
і характерної площі S.
Слайд 30У зв’язаній системі координат коефіцієнти аеродинамічних сил виражаються таким чином і
мають відповідно назви:
– коефіцієнт поздовжньої сили;
– коефіцієнт нормальної сили;
– коефіцієнт поперечної сили.
Слайд 31У швидкісній системі координат коефіцієнти аеродинамічних сил виражаються таким чином і
мають відповідно назви:
– коефіцієнт лобового опору;
– коефіцієнт підйомної сили;
– коефіцієнт бокової сили.
Слайд 32Коефіцієнтом аеродинамічного моменту називається безрозмірна величина, яка дорівнює відношенню величини цього
моменту до
добутку швидкісного напору
характерної площі S і характерного лінійного розміру:
добутку швидкісного напору
характерної площі S і характерного лінійного розміру:
коефіцієнт поздовжнього моменту
коефіцієнт поперечного моменту
коефіцієнт шляхового моменту
ba і lкр – характерний лінійний розмір
(середня аеродинамічна хорда і розмах крила відповідно)
