Аэродинамический фокус

Сделал попытку изучить свойства аэродинамического фокуса  при помощи программы Aero-PM. Результаты получились ожидаемые. Сначала рассмотрим, что такое аэродинамический фокус, потом рассмотрим результаты численного эксперимента для профилей NACA 6409 (несимметричный) и NACA 0012 (симметричный). Примеры запуска даны для Aero-PM вер. 0.2.1.

Аэродинамический фокус. Обозначения
Обозначения: N’  — погонная нормальная сила (на единицу длины), A’ — погонная осевая сила, R’ — погонная полная аэродинамическая сила, p и τ — напряжения нормальное и касательное, LE — Leading Edge (передняя кромка), TE — Trailing Edge (задняя кромка). Красным пунктиром показана средняя линия, зеленым цветом — хорда. Начало координат совпадает с передней кромкой (LE), X1/4 — координата фокуса (1/4 хорды), Xcp — координата центра давления.

Читать далее «Аэродинамический фокус»

Профиль NACA 6409: Коэффициент подъемной силы

Рассмотрим, какой коэффициент подъемной силы имеет профиль NACA 6409 на углах атаки от -5 до 10 градусов.

Профиль NACA 6409 - потенциальный поток 2 мс на углах от -5 до 10
Профиль NACA 6409 — потенциальный поток 2 м/с на углах от -5 до 10 (расчет в Aero-PM). Слева — вид профиля (NACA4Digit.m), в центре — точки средней линии, точки установки вихря и точки коллокации с нормалями (Preprocess2D.m), справа — линейная часть зависимости коэффициента подъемной силы от угла атаки.

Читать далее «Профиль NACA 6409: Коэффициент подъемной силы»

Комплексная скорость и потенциал в Matlab

Программа Aero-PM в настоящее время не имеет средства визуального отображения результатов (только численный вывод в командное окно). Для упрощения отладки, полезно иметь возможность графического отображения линий тока и эквипотенциальных линий. Комплексная скорость и потенциал в Matlab могут быть отображены на двумерных графиках при помощи функций quiver() и contour().

Читать далее «Комплексная скорость и потенциал в Matlab»

Генерация профиля NACA в Matlab

Для дальнейшей разработки программы Aero-PM понадобилась генерация профиля NACA в Matlab. То есть процедура, которая могла бы генерировать координаты четырехзначных профилей NACA с разной хордой и выдавала бы раздельно верхнюю поверхность, нижнюю и среднюю линию. В релиз пока не добавил, но с исходников на GitHub скачать уже можно. Файл NACA4Digit.m.

Генерация профиля NACA 2415 в Matlab. Хорда равна 2
Генерация профиля NACA 2415 в Matlab. Хорда равна 2. Средняя линия показана желтым цветом. Верхняя поверхность — синим, а нижняя красным.

Читать далее «Генерация профиля NACA в Matlab»

Метод дискретных вихрей. Aero-PM v.0.1.0

В вычислительной аэродинамике есть семейство методов, называемых потенциальными. Это например, метод дискретных вихрей, метод вихревых панелей или вихревых решеток. По этому семейству методов есть несколько книг. Наиболее детально методы изложены в книге J. Katz, A. Plotkin — Low-speed Aerodynamics.

Метод дискретных вихрей - Aero-PM v 0.1.0 Пластинка
Метод дискретных вихрей — Aero-PM v 0.1.0 Пластинка

Программа Aero-PM v.0.1.0 реализует самый простой метод дискретных вихрей, в соответствии с книгой. В данной заметке опишу полученные результаты для пластинки при малых углах атаки. Программа написана на Matlab и размещается в репозитории Aero-PM на GitHub.

Читать далее «Метод дискретных вихрей. Aero-PM v.0.1.0»