Nostokerroin - Lift coefficient

Hissi kerroin ( C _L ) on dimensioton kerroin , joka liittää hissin tuottaman nosto- elin on nesteen tiheys ympärille elin, nesteen nopeus ja siihen liittyvän viite alueella . Nostokappale on kalvo tai täydellinen kalvoa kantava runko, kuten kiinteäsiipinen lentokone . C _L on kehon virtauskulman, sen Reynolds-luvun ja Mach-luvun funktio . Osa hissin kerroin c _l viittaa dynaamisen nosteen ominaisuuksia kaksiulotteinen folio osa, jossa viitataan alue korvataan folio sointu .

Määritelmät

Nostokerroin C _L määritetään

${\ displaystyle C _ {\ mathrm {L}} \ equiv {\ frac {L} {q \, S}} = {\ frac {L} {{\ frac {1} {2}} \ rho u ^ {2 } \, S}} = {\ frac {2L} {\ rho u ^ {2} S}}}$ ,

missä on nostovoima , on relevantti pinta-ala ja nesteen dynaaminen paine , joka puolestaan ​​liittyy nesteen tiheyteen ja virtausnopeuteen . Vertailupinnan valinta on määriteltävä, koska se on mielivaltainen. Esimerkiksi sylinterimäisissä profiileissa (kantokannen 3D-puristaminen sponaalisuunnassa) se on aina suunnattu span-suuntaisesti, mutta kun taas aerodynamiikassa ja ohuen kanteluteoriassa pinnan muodostava toinen akseli on tavallisesti sointusuunta: ${\ displaystyle L \,}$${\ displaystyle S \,}$${\ displaystyle q \,}$ ${\ displaystyle \ rho \,}$ ${\ displaystyle u \,}$

${\ displaystyle S_ {aer} \ equiv c \, s}$

jolloin saadaan kerroin:

${\ displaystyle C _ {\ mathrm {L}, \, aer} \ equiv {\ frac {L} {q \, c \, s}},}$

kun taas paksujen kantorakettien ja meridynamiikan osalta toinen akseli otetaan joskus paksuuden suuntaan:

${\ displaystyle S_ {mar} = t \, s}$

jolloin saadaan erilainen kerroin:

${\ displaystyle C _ {\ mathrm {L}, \, mar} \ equiv {\ frac {L} {q \, t \, s}}}$

Näiden kahden kertoimen suhde on paksuussuhde:

${\ displaystyle C _ {\ mathrm {L}, \, mar} \ equiv {\ frac {c} {t}} C _ {\ mathrm {L}, \, aer}}$

Nostokerroin voidaan arvioida käyttämällä nostolinjan teoriaa , joka voidaan laskea numeerisesti tai mitata lentokonetyypin tuulitunnelitestissä .

Leikkauskerroin

Tyypillinen käyrä, joka näyttää leikkauskerroimen ja hyökkäyskulman suhteen kaarevalla kantokannella

Hissin kerroin voidaan myös käyttää ominainen tietyn muodon (tai poikkileikkaus), joka kantopinnan . Tässä sovelluksessa sitä kutsutaan leikkauskerroimeksi . On tavallista osoittaa tietylle kantolohkon osuudelle osuuden nostokertoimen ja hyökkäyskulman välinen suhde . On myös hyödyllistä näyttää osaston nostokertoimen ja vastuskertoimen suhde . ${\ displaystyle c _ {\ text {l}}}$

Lohkon nostokerroin perustuu kaksiulotteiseen virtaukseen äärettömän span ja poikkileikkaukseltaan vaihtelevan siiven yli, joten hissi on riippumaton spanally-vaikutuksista ja se on määritelty nostovoimalla siiven yksikköalueella. Määritelmästä tulee ${\ displaystyle l}$

${\ displaystyle c _ {\ text {l}} = {\ frac {l} {q \, L}},}$

missä L on aina määritettävä vertailupituus: aerodynamiikassa ja kantoradan teoriassa valitaan yleensä kantokappaleen sointu , kun taas meridynamiikassa ja joustimissa paksuus valitaan yleensä . Huomaa, että tämä on suoraan analoginen vastuskertoimelle, koska sointu voidaan tulkita "alue alueyksikköä kohti". ${\ displaystyle c \,}$${\ displaystyle t \,}$

Tietyllä kohtauskulmalla, c _l voidaan laskea suunnilleen käyttäen ohut kantopinta teoria , lasketaan numeerisesti tai määrittää tuulitunnelikokeet on rajallinen pituus testikappale, jossa päätylevyt on suunniteltu parantamaan kolmiulotteisen vaikutuksia. Käyrät c _l verrattuna kohtauskulma osoittavat saman yleisen muodon kaikki kantopinnat , mutta erityisesti numerot vaihtelevat. Ne osoittavat melkein lineaarista nostokertoimen kasvua kasvavan iskukulman kanssa kaltevuudella, joka tunnetaan nostokaltevuutena. Ohutta kantopinnan minkä tahansa muotoinen hissin kaltevuus on π ² /90 ≃ 0,11 astetta kohden. Suuremmissa kulmissa saavutetaan maksimipiste, jonka jälkeen nostokerroin pienenee. Kulma, jolla suurin nostokerroin esiintyy, on kantokappaleen pysähtymiskulma , joka on noin 10-15 astetta tyypillisellä kantokannella.

Tietyn profiilin pysähtymiskulma kasvaa myös Reynolds-luvun arvojen kasvaessa, suuremmilla nopeuksilla virtaus todellakin pyrkii pysymään kiinnitettynä profiiliin viivästyttämään pysähtymisolosuhteita pidempään. Tästä syystä joskus tuulitunnelien testaus, joka suoritetaan matalammilla Reynoldsin luvuilla kuin simuloitu todellinen elämä, voi joskus antaa konservatiivisen palautteen, joka yliarvioi profiilien jumittumisen.

Symmetrinen kantopinnat välttämättä käyrät c _l verrattuna kohtauskulma symmetrinen c _l -akselilla, mutta mikä tahansa kantopinta positiivinen kaarevuus , eli epäsymmetrinen, kupera ylhäältä, on vielä pieni, mutta positiivinen hissi kerroin, jossa kohtauskulma pienempi kuin nolla . Toisin sanoen, kulma, jossa c _l = 0 on negatiivinen. Tällaisissa kantolavoissa, joissa hyökkäyskulma on nolla, yläpinnan paineet ovat alhaisemmat kuin alapinnalla.

Katso myös

• Nosto-vedä-suhde
• Ilmanvastuskerroin
• Kalvo (nestemekaniikka)
• Pitching hetki
• Kierronohjaussiipi
• Nolla nostoakseli

Huomautuksia

Viitteet

• LJ Clancy (1975): Aerodynamiikka . Pitman Publishing Limited, Lontoo, ISBN   0-273-01120-0
• Abbott, Ira H. ja Doenhoff, Albert E. von (1959): Siipiosioiden teoria , Dover Publications New York, # 486-60586-8