Определение лобового сопротивления тел вращения

В области дозвуковых скоростей лобовое сопротивление фюзеляжа или корпуса при угле атаки а=0° складывается из сопротивления сил трения, давления и донного давления, т.е. коэффициент лобового сопротивления СхаОф, вычисляют по формуле

СхаОф СХТрф + Схдавлф + Схдон (3.5)

где Сх тр.ф - коэффициент сопротивления трения фюзеляжа;

СХдавл.ф _ коэффициент сопротивления давления фюзеляжа;

СХдон. _ коэффициент сопротивления донного давления;

Когда же фюзеляж или корпус находится под некоторым углом атаки, общее сопротивление увеличится на величину индуктивного сопротивления. Коэффициент полного сопротивления фюзеляжа или корпуса Схаф, находящегося под углом атаки а, вычисляют по формуле

Схаф = СхОф + Сх[ф. (3.6)

где СхОф - коэффициент профильно-волнового сопротивления фюзеляжа;

Схіф - коэффициент индуктивно-волнового сопротивления фюзеляжа.

График определения коэффициента лобового сопротивления фюзеляжа (аналогичный график будет и для любого тела вращения) даётся как в форме зависимости Схаф = f^Re), так и в виде Схаф = Л (Г) рисунок 3.23.

На рисунке 3.23 достаточно наглядно показано уменьшение коэффициента СхОф с ростом числа Re при а = 0°. Такое изменение согласуется с характером изменения CXf и рдоп при тех же числах Re. Доля сопротивления от сил давления на поверхности корпуса (вихревое сопротивление) будет незначительной по сравнению с силами трения и донным давлением, поэтому вихревое сопротивление мало влияет на характер кривой СхаОф = f^Re).

2'10‘ 3"10‘ ІЧО‘ 5'10‘Re

Рисунок 3.23 — Определения коэффициента лобового сопротивления фюзеляжа

Следует отметить, что в необходимо вводить поправку на градиент статического давления в рабочей части трубы. В аэродинамических трубах с закрытой рабочей частью вследствие гидравлических потерь статическое давление по длине рабочей части непостоянно. Изменение давления по длине рабочей части происходит и в трубе с открытой рабочей частью, в этом случае оно пренебрежимо мало [4, 9].

Наличие градиента статического давления влияет на истинную силу лобового сопротивления испытуемого тела вращения, соответственно измеряется и аэродинамический коэффициент Схаф.

Чтобы получить истинный аэродинамический коэффициент Сха§, используют следующее математическое выражение, вычисляют по формуле

(3.7)

Г -Г _ лг — /I /„с

схаф ~ схф.оп ^хА ~ Ч^мид

ч^мид

или

Физм А(?дер 1

^хаф- (а0) sin(pY% д5мид

где СХф оп - аэродинамический коэффициент, полученный из опыта с учетом лобового сопротивления державки;

ДСхЛ - поправка на градиент статического давления аэродинамической трубы;

Qu3M ~ сопротивление модели, державки и подвески весов, измеренное во время опята при заданной скорости потока;

_ сопротивление державки и подвески весов при той же скорости потока;

А - объем испытуемого тела в л/3;

dp/dx - градиент статического давления, получаемый по данным исследования распределения статического давления вдоль оси рабочей части трубы.

Величина dp/dx принимается положительной, если статическое давление уменьшается в рабочей части аэродинамической трубы в направлении потока. Для каждой аэродинамической трубы величина dp/dx известна. Поправка ДСхЛ обычно велика у удлиненных тел, имеющих малое сопротивление.

Схема установки для определения лобового сопротивления фюзеляжа представлена на рисунке 3.24.

Модель фюзеляжа 1 при помощи державок 2 и 4 подвешивается посредством шарниров 3 и 5 к подвеске трехкомпонентных аэродинамических весов. Натяжение подвески осуществляется контргрузами 6. Продольную ось модели фюзеляжа необходимо установить параллельно потоку, пользуясь для этого механизмом а. После установки модели фюзеляжа в нужное положение весовые элементы Рг и Р2, а так же механизм а должны быть зафиксированы, т. е. поставлены на арретиры.

1 - модель фюзеляжа; 2, 4 - державки; 3, 5 - шарниры; 6 - контргруз.

Рисунок 3.24 — Принципиальная схема установки для определения лобового сопротивления фюзеляжа

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >