نحوه تعیین شکل بال های هواپیما

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamavation

نام: roham hesami radرهام حسامی راد

محل اقامت: 100 مایلی شمال لندن جاده آیلستون، لستر، لسترشر. LE2

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 3222

سپاس: 5492

جنسیت:

تماس:

نحوه تعیین شکل بال های هواپیما

پست توسط rohamavation »

درک من از دلیل پرواز هواپیما در شکل زیر خلاصه می شود: چون قسمت بالایی بال منحنی است، هوای بالای بال باید سریعتر از بال زیر جریان داشته باشد. این نیرویی را القا می کند که بال را بلند می کند.
سوال من این است:
شکل دقیق بال چگونه تعیین می شود؟
منحنی "بهینه" برای بال چیست؟ منظور من از "بهینه" بهترین بالابر است.
اگر به دنبال بهینه سازی سایر پارامترها مانند پایداری بودیم، پاسخ (شکل بال) چه تفاوتی داشت.
PS: من قطعا یک فیزیکدان نیستم. اگر سوال خیلی ساده لوحانه است، لطفا برای بهبود آن کمک کنید.
یک ایرفویل مدرن بر اساس توزیع فشار مورد نظر در طول وتر دو طرف طراحی شده است. در برخی موارد، تنها یک زاویه حمله مرتبط است، در حالی که در برخی دیگر، ایرفویل باید توزیع فشار در طیف وسیعی از زوایا و انحرافات فلپ باشد.
برای تنظیم توزیع فشار مورد نظر می توان از دو پارامتر استفاده کرد:
ضخامت نسبی: هر جسمی در هنگام عبور هوا نیاز به جابجایی هوا دارد. این جابه‌جایی باعث ایجاد سرعت‌های فوق‌العاده در دو طرف و درگ اضافی (به نام کش موج) در سرعت مافوق صوت می‌شود. برای کارایی ساختاری بهتر، ایرفویل ضخیم تر بهتر است، در حالی که یک بال مافوق صوت باید به همان اندازه نازک باشد. موارد معمولی از 22 درصد در ریشه بمب افکن های جنگ جهانی دوم بیش از 13 درصد برای ریشه های هواپیمای مدرن تا 4 درصد یک بال دلتای مافوق صوت متغیر است.
خمیدگی موضعی: خمیدگی موضعی مثبت فشارها را در سمت پایین و بالای ایرفویل از هم جدا می‌کند، به طوری که فشار بیشتری را در قسمت پایین و فشار پایین‌تر در سمت بالا نشان می‌دهد. این اختلاف فشار منبع بالابر است.
اکنون ممکن است به نظر برسد که ما در حالت ایده‌آل مکش زیادی در سطح بالایی ایجاد می‌کنیم و در عین حال فشار را بر روی سطح پایین به حداکثر می‌رسانیم، و این همان کاری است که یک بال هواپیما با فلپ‌هایی که برای فرود کشیده شده است سعی در انجام آن دارد، اما چند محدودیت وجود دارد.
بازیابی فشار: هنگامی که جریان از ایرفویل در لبه انتهایی خارج شد، فشار آن باید به مقدار محیطی خود بازگردد. یک ناحیه مکش بزرگ در قسمت رو به عقب ایرفویل باعث درگ می شود، بنابراین ناحیه فشار کم باید فقط در قسمت جلو و وسط طول وتر گسترش یابد. گرادیان فشار نمی تواند خیلی تند باشد تا از جدایی جریان جلوگیری شود. جداسازی بازیابی فشار بیشتر را غیرممکن می‌کند و بسیار فشرده است. بنابراین، گرادیان فشار حداکثر در حداکثر زاویه عملیاتی مورد نظر، حداقل فشار را در قسمت جلویی ایرفویل محدود می کند.
حداکثر عدد ماخ محلی: فشار کمتر به معنای سرعت بالاتر است (انرژی کل جریان ثابت است و فشار معادل انرژی پتانسیل است)، و از آنجایی که جریان پس از عبور از قلمرو مافوق صوت رفتار متفاوتی دارد، حداقل فشار را نیز می توان محدود کرد. با حداکثر عدد ماخ محلی که در آن فشرده سازی مجدد همچنان بدون ایجاد شوک شدید درگ امکان پذیر است.
ضخامت مثبت بال: گاهی اوقات از رسیدن به حد مطلوب نظری با این واقعیت جلوگیری می شود که قسمت بالایی ایرفویل باید بالای کانتور سمت پایین باشد..hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
تصویر

ارسال پست