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如何在模擬中對控制曲面進行建模?

我正在用自己創造的軟件模擬機翼的升力和阻力。

如果我的機翼符合(例如)NACA 0024的輪廓,則根據機翼的當前迎角查找適當的升力和阻力系數是一個簡單的操作。

但是,如果我在後緣拍一副翼,會發生什麽?

我是否需要根據新的幾何形狀對機翼進行重新分類?
我應該將控制面作為自己的空氣動力學體,並為它們尋找升力/阻力表嗎? 由於這只是一個模擬器,基於偏轉角度將當前系數偏移某個值是否有意義?

我承認在空氣動力學和航空方面沒有受過教育,所以如果我從完全錯誤的方向來解決這個問題,請原諒我。
任何幫助或建議將不勝感激!

謝謝!

最佳答案

任何控制面都會改變局部彎度和局部入射角度,因此最好相應地更改系數。如果使用面板代碼,則通過偏轉角度改變局部表面傾角(=局部控制點處的流動方向)就足夠了。

如果您需要系數公式:具有繩索長度分數d(總弦長)的控制表面將改變局部升力系數$ c_l $ with $$ \ Delta c_l = \ sqrt {d} \ cdot c_ {l \ alpha} \ cdot sin(\ eta),$$ 其中$ \ eta $是以弧度表示的偏轉角,$ c_ {l \ alpha} $是原始翼型的迎角的升力系數梯度。額外的升力將作為翼弦的50%至25%之間的點。較高的值適用於非常短的襟翼,對於全飛行表面(技術上為100%襟翼弦)較低,因此控制表面偏轉將增加扭轉載荷。對於小的偏轉角度,阻力不會受到影響,但是當它們變大時,第一次阻力上升,然後升力增加變為非線性。

如果您保持在線性範圍內(15°帶有30%襟翼弦,25°帶有15%襟翼弦,中等迎角),您可以線性添加襟翼效果(抵消系數)。在偏轉角度和迎角方面超越這一點將需要減少襟翼有效性,這可以(在極端情況下)甚至成為控制反轉。

另請註意,副翼尤其會扭轉機翼,使其在較高動態壓力下的有效性降低。這種效果的細節取決於機翼的剛度。

您的NACA 0024示例已經很厚,以至於它不能承受大的襟翼偏轉角度並且在吸力側顯示出分離。亞音速飛行的良好機翼厚度在12%到15%之間,而最極端的機翼厚度(如高負荷高縱橫比機翼的根部)仍將低於20%。超音速翼厚度通常在4%和6%之間。

轉載註明原文: 如何在模擬中對控制曲面進行建模?