Исследование аэродинамических характеристик самолета 'Цикада' с помощью программы Tornado. Дипломная (ВКР). Физика.
🛑 👉🏻👉🏻👉🏻 ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Исследование аэродинамических характеристик самолета 'Цикада' с помощью программы Tornado
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
САМАРСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АЭРОКОСМИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ имени академика С. П. Королева
к курсовой
работе по механике сплошной среды на тему:
Исследование
аэродинамических характеристик самолета «Цикада» с помощью программы Tornado
Пояснительная записка 23 с, 22 рисунка, 3
таблицы, 5 источников
МЕТОД ДИСКРЕТНЫХ ВИХРЕЙ, КОСЫЕ НОРМАЛИ,
П-ОБРАЗНЫЙ ВИХРЬ, УГОЛ АТАКИ, КОЭФФИЦИЕНТ ОТВАЛА ПОЛЯРЫ, ЦИРКУЛЯЦИЯ, ПОДЪЕМНАЯ
СИЛА, СИЛА ЛОБОВОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ, ПРОФИЛЬ
В данной курсовой работе необходимо исследовать
аэродинамические характеристики самолета «Цикада» с помощью программы Tornado.
Цель работы - построить поляру крыла, найти
коэффициенты отвала поляры, в зависимости от угла отклонения закрылка и
разбивки, изучить влияние разбивки на результаты.
В процессе работы использована программа Tornado,
с помощью которой строятся геометрия самолета, графики зависимости коэффициента
подъемной силы от угла атаки α.
Коэффициенты
отвала поляры получены с помощью метода наименьших квадратов в математическом
пакете MATLAB.
. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ДИСКРЕТНЫХ
ВИХРЕЙ В ПРОГРАММЕ TORNADO
В данной курсовой работе необходимо исследовать
аэродинамические характеристики самолета «Цикада» с помощью программы Tornado.
Цель работы - построить поляру крыла, найти
коэффициенты отвала поляры, в зависимости от угла отклонения закрылка и
разбивки, изучить влияние разбивки на результаты.
В процессе работы использована программа Tornado,
с помощью которой строятся геометрия самолета, графики зависимости коэффициента
подъемной силы от угла атаки α.
Коэффициенты
отвала поляры получены с помощью метода наименьших квадратов в математическом
пакете MATLAB.
характеристика аэродинамика поляра крыло tornado
В численных расчетах осуществляется переход от
непрерывных распределений параметров потока и других величин по пространству и
процессов их изменения во времени к дискретным. Нестационарный вихревой слой на
крыле и за ним моделируется системой дискретных вихрей, представляющих собой
прямолинейные или кольцевые нити в зависимости от формы крыла (рисунок 1.1).
Рисунок 1.1- К замене непрерывного распределения
циркуляции дискретным (1- суммарные вихри, 2- свободные, 3- контрольные точки)
Непрерывный процесс изменения во времени
граничных условий и аэродинамических нагрузок на несущей поверхности заменяется
ступенчатым (рисунок 1.2).
Рисунок 1.2- К переходу от непрерывных изменений
во времени к ступенчатым
Полагается, что граничные условия и нагрузки
скачкообразно изменяются в некоторые расчетные моменты времени τ=0,τ_1,…,τ_r
(r=0,1,…), а в промежутках между этими моментами
остаются неизменными и равными значениям этих величин в начале каждого
промежутка.
Граничных условий на поверхности обтекаемого
крыла, условий о замкнутости вихревых систем и гипотезы Чаплыгина- Жуковского
для задних острых кромок достаточно для того, чтобы в каждый расчетный момент
времени найти циркуляции нестационарных вихрей. Задача сводится к решению
системы линейных алгебраических уравнений относительно искомых циркуляций.
Если изучаются отрывные режимы, то допускается
сход свободных вихрей с передних кромок, с изломов и т.п. Тогда в указанных
местах удовлетворяется требование о конечности скоростей (гипотеза Чаплыгина-
Жуковского). Это дает дополнительные условия для определения в любой момент
времени циркуляций указанных свободных вихрей, сходящих с крыла. По известным
циркуляциям с помощью интеграла Коши- Лагранжа (3.11) определяются
нестационарные нагрузки. Положение свободных вихрей вне крыла в любой момент
времени находится из условия, что они движутся вместе с жидкими частицами и их
циркуляции остаются неизменными во времени.
Указанные подходы позволяют изучать не только
изменение аэродинамических характеристик при отрывном обтекании несущих
поверхностей, но и процессы сворачивания вихревой пелены, ее разрушения и
формирования спутного следа. По известному полю вихрей в следе и найденному их
положению в пространстве рассчитываются поля средних и пульсационных скоростей
и давлений в фиксированных точках следа и основные статистические
характеристики вихревых потоков в отрывных областях.
Метод дискретных вихрей в данной работе:
Разобьем фигуру, представляющую крыло в плане,
на ряд панелей вдоль хорды и по полуразмаху. На каждой из панелей разместим
П-образные вихри, присоединенная часть которых расположена на четверти хорды
панели. Интенсивности этих вихрей неизвестны пока. Свободные части будут
вызывать вертикальные составляющие скорости, т.к. реальное крыло непротекаемо
для потока, то это условие выполняется в контрольных точках. На любой панели
имеется одна контрольная точка. Так как индуцированные скорости пропорциональны
циркуляции этих вихрей, то получаем замкнутую линейную систему алгебраических
уравнений, решая которые находят интенсивности любого вихря. Зная их можно
найти распределение циркуляции по размаху и по хорде крыла. Можно найти
распределения аэродинамической нагрузки по всей хорде крыла.
2.
РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА ДИСКРЕТНЫХ ВИХРЕЙ В ПРОГРАММЕ TORNADO
Программа Tornado
основана на методе дискретных вихрей. Особенности реализации метода дискретных
вихрей в программе Tornado:
1) Вместо обычных П-образных вихрей, в
программе используются семисегментные П-образные вихри, у которых «хвосты»
направлены по крылу, по закрылку и потом по потоку (Рисунок 2.3);
Рисунок 2.3- Семисегментный П-образный вихрь
2) Профиль учитывается с помощью принципа косых
нормалей (Рисунок 2.4);
3) Геометрия, типа угла
закрутки конца крыла, учитывается явно (Рисунок 2.5);
5) Отклонение закрылка учитывается явно;
) Хвосты вихрей направлены по скорости
набегающего потока.
Рисунок 2.4- Замена профиля крыла косыми
нормалями
3.
ГЕОМЕТРИЯ САМОЛЕТА «ЦИКАДА». ЗАДАНИЕ ГЕОМЕТРИИ В ПРОГРАММЕ TORNADO
Геометрические характеристики самолета «Цикада»
(Таблица №1) получены из документации «Спецификация образца легкого самолета
«Цикада»» и сняты с чертежей, представленных на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1- Три вида самолета «Цикада»
Симметрия
относительно плоскости Oxz
Хорда
закрылка в долях к корневой хорде
Симметрично
ли отклоняются закрылки
Второе
крыло (горизонтальное оперение)
Симметрия
относительно плоскости Oxz
Построение геометрии в программе Tornado:
) Профиль учитывается с помощью принципа
косых нормалей (Рисунок 2.4);
) Угол закрутки
конца крыла учитывается явно (Рисунок 2.5);
4) Если крыло имеет сложную геометрию,
например, с переменной стреловидностью, переменным углом поперечного V,
механизацией, расположенной в разных частях крыла и т.д., то необходимо разбить
крыло на трапециевидные части.
5) Задается разбивка крыла и
оперения, в данной работе линейная и такой вид разбивки, как по размаху по полукосинусам,
а по хорде по косинусам.
Применяя линейную разбивку, получим геометрию,
представленную на рисунках 3.2-3.7.
Рисунок 3.2- Расположение косых нормалей при
линейной разбивке ( )
Рисунок 3.3- Геометрия самолета «Цикада» при
линейной разбивке ( )
Рисунок 3.4- Расположение косых нормалей при линейной
разбивке ( )
Рисунок 3.5- Геометрия самолета «Цикада» при
линейной разбивке ( )
Рисунок 3.6- Расположение косых нормалей при
линейной разбивке ( )
Рисунок 3.7- Геометрия самолета «Цикада» при
линейной разбивке ( )
Применяя второй вид разбивки, получим геометрию
самолета и расположение косых нормалей, изображенные на рисунках 3.8-
Рисунок 3.8- Расположение косых нормалей при
втором виде разбивки ( )
Рисунок 3.9- Геометрия самолета «Цикада» при
втором виде разбивки ( )
Рисунок 3.10- Расположение косых нормалей при
втором виде разбивки ( )
Рисунок 3.11- Геометрия самолета «Цикада» при
втором виде разбивки ( )
Рисунок 3.12-Расположение косых нормалей при
втором виде разбивки ( )
Рисунок 3.13- Геометрия самолета «Цикада» при
втором виде разбивки ( )
Результаты получаем в шестом пункте меню
программы Tornado
в виде графиков, представленных на рисунках 4.1- 4.4.
Рисунок 4.1- Зависимость коэффициента подъемной
силы от угла атаки α
при
линейной разбивке
Рисунок 4.2- Зависимость коэффициента подъемной
силы от угла атаки α
при
разбивке по косинусам- полукосинусам
С помощью математического пакета MATLAB
построим поляры при разных разбивках и найдем коэффициенты отвала поляры.
Рисунок 4.3- Поляра при линейной разбивке
Рисунок 4.4- Поляра при разбивке по косинусам-
полукосинусам
λ
при
разбивке по косинусам- полукосинусам
В таблице №2 приведены коэффициенты отвала
поляры, полученные методом наименьших квадратов в математическом пакете MATLAB
при разном разбиении.
при разбивке пол косинусам-
полукосинусам
В таблице №3 приведены коэффициенты подъемной
силы, полученные при разном разбиении.
В данной курсовой работе исследованы
аэродинамические характеристики самолета «Цикада» с помощью программы Tornado.
В процессе работы использована программа Tornado,
с помощью которой строятся геометрия самолета, графики зависимости коэффициента
подъемной силы от угла атаки α.
Коэффициенты
отвала поляры получены с помощью метода наименьших квадратов в математическом
пакете MATLAB.
1. Белоцерковский О.М. Численное
моделирование в механике сплошных сред.- М.:Физматлит,1994.
2. Tomas Melin A Vortex Lattice
MATLAB Implementation for Linear Aerodynamic Wing Applications
. Tomas Melin, User’s guide and
reference manual for Tornado, Royal Institute of Technology (KTH), Department
of aeronautics, 2000-12
4.
http://www.kummolovo.ru/flying/airdynamic/-раздел сайта Сосновоборского
аэроклуба
.
http://www.redhammer.se/tornado/index.html- сайт программы Tornado
Похожие работы на - Исследование аэродинамических характеристик самолета 'Цикада' с помощью программы Tornado Дипломная (ВКР). Физика.
Реферат: 8. Список использованной литературы стр13
Реферат: Стратегия организации. Формирование и реализация стратегии
Реферат: Социально-экономический потенциал села
Реферат: Философская нищета марксизма. Скачать бесплатно и без регистрации
Фипи Итоговое Сочинение 2022 2022 Критерии Проверки
Социальное Поведение Практическая Работа
Дипломная Работа Технолога
Реферат: Внутрифирменое планирование
Дисциплинарная Ответственность В Трудовом Праве Реферат
Курсовая работа по теме Заохочення працівників як метод управління персоналом
Дипломная работа по теме Автоматизация процессов документооборота
Контрольная Работа Онлайн Регистрация
Рецензия На Курсовую Работу Образец Пример
Система Управления Рисками Фтс России Реферат
Реферат по теме Расчет среднего заработка
Курсовая работа по теме Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрический цепей
Реферат: Техника как социокультурное явление
Дипломная работа по теме Отражение особенностей национального менталитета в пословицах и поговорках русского и английского языков
Дипломная Работа На Тему Использование Фитбол-Гимнастики Для Коррекции Нарушения Осанки У Детей Дошкольного Возраста
Реферат: Роль водорослей в освоении космоса
Похожие работы на - Экономика Древней Индии
Похожие работы на - Углеродный цикл и изменения климата
Реферат: производственная фирма «упфир»