Міністерство освіти Російської Федерації
Кафедра аеродинаміки
Пояснювальна записка до курсового проекту
по предмету
"Механіка рідини і газу "
Виконав студент гр. . p> Керівник курсового проекту
Оценка___________________________
Підпис преподавателя_____________
В«______В» _________________________
Самара
Реферат
Курсовий проект
Пояснювальна записка: 35 стр., 12 рис., 18 табл., 1 джерело
ПРОФІЛЬ КРИЛА, конформне відображення, дужках, КЕРМО ЖУКОВСЬКОГО, ТЕОРЕТИЧНИЙ ПРОФІЛЬ неж, ПРИКОРДОННИЙ ШАР, літальних апаратів, ОПІР ТЕРТЯ, ОПІР ТИСКУ, кут атаки, Індуктивним ОПІР, КОЕФІЦІЄНТ підйомної сили, ФОКУС ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТУ
Мета курсового проекту полягає в побудові теоретичного профілю неж і визначенні наскрізних характеристик заданого літального апарату.
Побудова теоретичного профілю неж ведеться за конформному відображенню, запропонованому Жуковським.
Розрахунок наскрізних характеристик проводиться за відомим методиками з використанням експериментальних даних про величину аеродинамічних коефіцієнтів для різних форм літальних апаратів.
Введення
У даному курсовому проекті проводиться побудова теоретичного профілю неж та визначення аеродинамічних характеристик заданого літального апарату.
Форма заданого літального апарату представляє собою поєднання конічних і циліндричних поверхонь. Елементи конструкції безвідривно обтічні прикордонним шаром, є джерелом опору тертя.
1 Побудова теоретичного профілю неж
1.1 Постановка завдання
Побудувати теоретичний профіль неж для кола, центр якої зміщений в точку з координатами.
1.2 Побудова теоретичного профілю неж
Під крилов профілем розуміють плавний, витягнутий в напрямку набігаючого на нього потоку, замкнутий і самонепересекающійся геометричний контур із закругленою передньою кромкою ("лоб" профілю) і загостреною задньою кромкою ("хвіст" профілю).
Відрізок прямої, що з'єднує деяку точку передньої кромки з вершиною кута на задній кромці, називають хордою Крилової профілю, а довжину хорди - довжиною профілю. Максимальну товщину профілю в напрямку, перпендикулярному до хорди, називають товщиною профілю, а відношення товщини до довжині - відносною товщиною Крилової профілю. Кут, утворений вектором швидкості потоку, що набігає далеко від профілю (вектором швидкості "на нескінченності ") і напрямом хорди, носить найменування кута атаки.
Жуковський перший розглянув застосування конформного відображення в теорії профілю. Він запропонував просту функцію перетворення зовнішності кола в допоміжній площині на зовнішність замкнутого профілю в площині течії:
. (1)
Функцію (1.1) можна записати в симетричній формі:
. (2)
Застосовуючи функцію (1.1) до областей допоміжної площині, зовнішнім по відношенню до кіл з центрами, незбіжними з початком координат, будемо отримувати обтікання різноманітних профілів, відмінних від еліпсів.
Якщо центр кола зміщений по вертикалі, але проходить через точки і, то у фізичній площині ця окружність відобразиться на частину кола, яку називають дужкою (малюнок 1):
В
Рисунок 1 - Дужка
змести тепер центр кола вліво за дійсною осі і вимагатимемо, щоб окружність проходила через точку (малюнок 2). Тоді у фізичній площині це коло перейде в симетричний профіль, званий кермом Жуковського (малюнок 2):
В
Рисунок 2 - Кермо Жуковського
Нехай центр кола знаходиться у другій чверті, і окружність проходить через точку (малюнок 3). З'єднаємо центр кола з точкою і знайдемо точку перетину прямої з уявною віссю. Прийнявши точку перетину за центр кола, проведемо через неї нове коло (малюнок 3). У фізичній площині коло радіуса перейде в дужку, а коло радіуса перейде у фігуру, яка виходить напрямком керма Жуковського навколо получившейся дужки. У підсумку отримуємо теоретичний профіль неж. Дужка цього профілю практично збігається з середньою лінією профілю (рисунок 3):
У нашому випадку центр кола знаходиться у другій чверті в точці з координатами. Окружність проходить через точку з координатами. Проведемо в допоміжній площині осі і з початком у центрі.
В
Рисунок 3 - Теоретичний профіль неж
З'єднуємо точку з точкою прямій. Пряма становить з дійсною віссю кут. З'єднаємо точку з тугою, що належить окружності, прямий і позначимо через кут між прямою і дійсною віссю (дивися малюнок 4):
В
Малюнок 4 - Вихідні дані
Для побудови теоретичного профілю неж скористаємося функцією (1):
,
де. (3)
Для початку знайдемо функцію в загальному вигляді, підставивши у ...
