Разработка дренажной модели профиля с механизацией для автоматизированного эксперимента в аэродинамической трубе | Статья в журнале «Молодой ученый»

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №5 (40) май 2012 г.

Статья просмотрена: 157 раз

Библиографическое описание:

Хоробрых М. А. Разработка дренажной модели профиля с механизацией для автоматизированного эксперимента в аэродинамической трубе // Молодой ученый. — 2012. — №5. — С. 72-73. — URL https://moluch.ru/archive/40/4685/ (дата обращения: 22.10.2018).

Целью исследований является автоматизация эксперимента, экспериментальное и расчетное определение величины подъемной силы, силы лобового сопротивления и отрывной зоны при обтекании профиля с вращающимся цилиндром и выдувом воздуха.

Выполнен расчет обтекания профиля при помощи пакета газодинамического анализа Flow Simulation, являющегося составной частью пакета SolidWorks [1], который основывается на методе конечных элементов. Применение этого пакета позволяет достаточно точно получать основные характеристики профиля: Cx, Cy и др. А также визуализировать картину обтекания профиля.

Рис. 1

Для достижения поставленной цели было выполнено:

- проектирование дренажной модели профиля GA(W)-1 [2] со съёмным вращающимся цилиндром в программном пакете Solid Works (рис. 1);

- изготовление модели с помощью 3D принтера;

- математическое моделирование обтекания аэродинамического профиля GA(W)-1 в вычислительном пакете Solid Works Flow Simulation (рис. 2);

- экспериментальное исследование обтекания модели профиля в аэродинамической трубе.

Рис. 2

Экспериментальная модель профиля с отклоненным закрылком и вращающемся цилиндром с выдувом струи через щель цилиндра, спроектирована таким образом, что позволяет провести автоматизированный эксперимент. Под автоматизированным экспериментом предполагается автоматическое изменение углов атаки модели и закрылка, снятие показаний с дифференциального электронного манометра в автоматическом режиме.

В работе рассмотрены основные особенности применения расчётного метода и результаты расчёта для профиля GA(W)-1.

Так на рис. 3 показано сравнение результатов математического моделирования расчёта аэродинамических характеристик профиля GA(W)-1 в вычислительном пакете Solid Works Flow Simulation с экспериментальными результатами [2]. Расчеты велись на персональном компьютере с процессором Intel Core i5, 2.3 ГГц, ОЗУ 4 Гб с общим количеством расчетных ячеек 941364. Время расчета одного угла атаки составило примерно 45 минут.

На рис. 3 показано хорошее согласование расчетных и экспериментальных данных [2] для аэродинамических характеристик профиля GA(W)-1 без закрылка. Незначительное расхождение между экспериментальными и расчётными данными наблюдается на углах атаки близких к критическим. Можно отметить, что оценка среднего квадратического отклонения в

Рис. 3

диапазоне углов атаки от -7 до +10 градусов составляет 2 % , а во всем диапазоне углов атаки, показанном на рис. 3, эта же величина равна 4 %. Таким образом, математическое моделирование в вычислительном пакете Solid Works Flow Simulation при использовании модели турбулентности k-Ɛ дает хорошо согласованный результат с экспериментом.


Литература:

  1. Прохоренко В.П. SolidWorks. Практическое руководство. – М.: Бином, 2004. – 289 с.

  2. Кашафутдинов С.Т., Лушин В.Н. Атлас аэродинамических характеристик крыловых профилей. – М.: Сибирский научно-исследовательский институт авиации им. С.А. Чаплыгина, 1994. – 74 с.

Основные термины (генерируются автоматически): вычислительный пакет, автоматизированный эксперимент, диапазон углов атаки, аэродинамическая характеристика профиля.


Похожие статьи

Разработка дренажной модели профиля с механизацией для...

Основные термины (генерируются автоматически): автоматизированный эксперимент, PIV, программный пакет, вращающийся цилиндр, диапазон углов атаки, физическая модель, математическое моделирование, вычислительный пакет, аэродинамическая труба...

Проектирование экспериментальной установки для весового...

Диапазон перемещения модели по углу α [-10°;+20°], по углу β [-20°;+45°]. Поток в рабочей части трубы создаётся центробежным вентилятором

Разработка дренажной модели профиля с механизацией для автоматизированного эксперимента в аэродинамической трубе.

Идентификация математической модели обтекания крыльевого...

Аэродинамические профили, в том числе NACA-2406, находят применение при

Профиль NACA-2406 (рис. 1) имеет следующие геометрические характеристики

Рисунок 5 – Зависимость коэффициентов Сx и Cy от угла атаки α в численном и натурном экспериментах.

Разработка передвижной быстровозводимой энергоустановки на...

В ходе исследования параметров профиля лопасти, с использованием компьютерного симулятора аэродинамических характеристик

Из графиков видно, что для профиля NACA0020mod оптимальный угол атаки находится в диапазоне 8–9 градусов (рисунок 3,4).

Способы обеспечения продольной устойчивости самолетов типа...

На больших углах появившийся аэродинамический момент тангажа настолько велик

Поэтому диапазон допустимых углов атаки у летающего крыла уже, чем у самолетов «классической» схемы.

При увеличении угла атаки центр давления у такого профиля быстрее, чем у...

Установки для аэродинамического эксперимента

Ключевые слова: аэродинамический эксперимент, аэродинамическая труба, ракетная тележка, баллистическая установка, ротативная машина.

Рис. 2. Принципиальная схема аэродинамической трубы. Аэродинамические трубы классифицируют по диапазону...

Пример решения инженерной задачи при помощи программы...

Результатом проведения численного эксперимента стало получение основных гидродинамических характеристик профиля NACA-0021 при угле атаки 200.

Литература: 1. Атлас аэродинамических характеристик Крыловых профилей.

Экранный эффект: разработка экспериментальной методики...

...включая значение коэффициента профиля, бесконечно удаленного от экрана (без экрана), при угле атаки α=5° представлены на рис. 3.

экраноплан, дренажный эксперимент, экранный эффект, аэродинамическая труба, аэродинамические характеристики.

Разработка алгоритма расчета аэродинамических сил...

В качестве профиля лопастей выбирается симметричный аэродинамический профиль типа ЦАГИ, NACA и т. д. с

Коэффициенты подъёмной силы Суa и силы сопротивления Сха в зависимости от угла атаки в скоростной системе координат задаются в виде исходных данных.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Разработка дренажной модели профиля с механизацией для...

Основные термины (генерируются автоматически): автоматизированный эксперимент, PIV, программный пакет, вращающийся цилиндр, диапазон углов атаки, физическая модель, математическое моделирование, вычислительный пакет, аэродинамическая труба...

Проектирование экспериментальной установки для весового...

Диапазон перемещения модели по углу α [-10°;+20°], по углу β [-20°;+45°]. Поток в рабочей части трубы создаётся центробежным вентилятором

Разработка дренажной модели профиля с механизацией для автоматизированного эксперимента в аэродинамической трубе.

Идентификация математической модели обтекания крыльевого...

Аэродинамические профили, в том числе NACA-2406, находят применение при

Профиль NACA-2406 (рис. 1) имеет следующие геометрические характеристики

Рисунок 5 – Зависимость коэффициентов Сx и Cy от угла атаки α в численном и натурном экспериментах.

Разработка передвижной быстровозводимой энергоустановки на...

В ходе исследования параметров профиля лопасти, с использованием компьютерного симулятора аэродинамических характеристик

Из графиков видно, что для профиля NACA0020mod оптимальный угол атаки находится в диапазоне 8–9 градусов (рисунок 3,4).

Способы обеспечения продольной устойчивости самолетов типа...

На больших углах появившийся аэродинамический момент тангажа настолько велик

Поэтому диапазон допустимых углов атаки у летающего крыла уже, чем у самолетов «классической» схемы.

При увеличении угла атаки центр давления у такого профиля быстрее, чем у...

Установки для аэродинамического эксперимента

Ключевые слова: аэродинамический эксперимент, аэродинамическая труба, ракетная тележка, баллистическая установка, ротативная машина.

Рис. 2. Принципиальная схема аэродинамической трубы. Аэродинамические трубы классифицируют по диапазону...

Пример решения инженерной задачи при помощи программы...

Результатом проведения численного эксперимента стало получение основных гидродинамических характеристик профиля NACA-0021 при угле атаки 200.

Литература: 1. Атлас аэродинамических характеристик Крыловых профилей.

Экранный эффект: разработка экспериментальной методики...

...включая значение коэффициента профиля, бесконечно удаленного от экрана (без экрана), при угле атаки α=5° представлены на рис. 3.

экраноплан, дренажный эксперимент, экранный эффект, аэродинамическая труба, аэродинамические характеристики.

Разработка алгоритма расчета аэродинамических сил...

В качестве профиля лопастей выбирается симметричный аэродинамический профиль типа ЦАГИ, NACA и т. д. с

Коэффициенты подъёмной силы Суa и силы сопротивления Сха в зависимости от угла атаки в скоростной системе координат задаются в виде исходных данных.

Задать вопрос