Ultima DLG - Ontwerp & bouw

prop-er

prop-er

Forum veteraan
Een mede forumlid die anoniem wil blijven (;)), heeft me geholpen aan een complete Supergee romp, staartkernen en een stabilowip.

Nu alleen nog een vleugel. Deze wordt hollow moulded opgebouwd uit een CNC gesneden XPS mal.

Weer veel nieuwe ideeën, veel testen, en we zien wel waar het schip strand.

Ik heb eens gekeken naar de kisten voor 2012, en kom uit op een vleugeloppervlak van 22dm², en een AR van 10,2. Deze waarden zijn ingevuld in PredimRC, waaruit een wortelkoorde van 187mm volgt. De vleugels van de Stobel en de Twister verschillen niet veel van elkaar, en bieden een mooi uitgangspunt. In Rhino3D zijn twee ellipsen getekend voor de TE en de LE. De tip heb ik nog even simplistisch gehouden. De vleugel heb ik opgedeeld in 4 panelen, en bemaat.

Vleugelvorm.jpg


De afmetingen zijn overgenomen in PredimRC om de liftverdeling te beoordelen. PredimRC maakt gebruik van liftroll, en dit is een vrij grove benadering, maar voldoende voor nu.

predimrc.jpg


De bedoeling is om met EDGAR spanwise elke 40mm (!) een custom profiel te ontwerpen. Ik hoop uit de analyses profielen te kunnen kiezen die voldoende op elkaar lijken. Het was even zoeken om de juiste input parameters te vinden, maar het is na zo'n 15 pogingen toch gelukt.

Voor deze analyse zijn de volgende design points en objects gedefinieerd:

Design Point 1

Thermisch vliegen. Lage snelheid (18 km/h), hoge Cl, lage Re. Maximale efficiency betekend zo lang mogelijk in de lucht blijven.

Cl = 0.7; Ma = 0.01; Re = 5.60E+04
Obj.1: MAXIMIZE Efficiency

Design Point 2

Cruise. Kruisen tussen thermiekbellen. hogere snelheid (40 km/h), lagere Cl, hogere Re. Minimale climb index betekend een zo lang mogelijke afstand afleggen.

Cl = 0.15; Ma = 0.03; Re = 1.13E+05
Obj.2: MINIMIZE Climb Index

Design Point 3

Start. Zeer hoge snelheid (120 km/h), lage Cl, hoge Re. Weerstand zo laag mogelijk, en Cm tot een minimum beperken.

Cl = 0.02; Ma = 0.1; Re = 3.97E+05
Obj.3: MINIMIZE drag
Obj.4: MINIMIZE abs(Cm - (-0.01))

Nu is het zaak om uit de analyse geschikte kandidaten te selecteren.

Edgar.jpg


Gebruikte programma's:
Rhino3D: www.rhino3d.com
PreDimRC: http://www.jivaro-models.org/predim_rc/page_predim_rc_en.htm
Edgar 3.1.0: http://www.evolutiondesigns.eu/
 
Leuk project Vincent!! Ik ga het volgen.
En wat leuk dat een anoniem forum lid je aan een romp en staart delen
Heeft geholpen :mrgreen:

Waarom de keuze van een stobel/twister vleugel?

Lyckele
 
Nou ja, de Stobel V2, en de Twister II doen het vrij aardig in de competitie, en hebben een vrijwel identieke vleugel planform. (Area: 21dm² / AR: 10.6)

Om een goede simulatie run in EDGAR te maken moeten de uitgangswaarden redelijk strak begrenst zijn. Om goede uitgangswaarden te bemachtigen ga ik eerst de profielparameters van een aantal bekende open source DLG profielen op een rijtje zetten:

AG455
Zone V1
Zone V2
EDGE
HM51

Kennen jullie er misschien nog meer?
 
Ha, 'hij die niet genoemd mag worden' is weer wat spulletjes kwijt.

Leuk hoe je dit soort projecten altijd aanpakt. Altijd leuk om te volgen.
 
prop-er zei:
Kennen jullie er misschien nog meer?
Klik om te vergroten...

D'r is nog een variant van G.T.

Post 1: Some speculative work for a different direction for DLG wings for 2012 - RC Groups

Ik hoop dat werken met EDGAR niet schieten met hagel is, als je begrijpt wat ik bedoel.

[edit]

Ik ben wel rete-nieuwsgierig naar je bevinden met EDGAR, en naar het eindresultaat. Was het niet zo dat je het programma mag gebruiken, maar voor het eindresultaat moet betalen? Dat is op zich niet stom, maar valt dit binnen een hobbybudget?
 
Hoe werkt dat EDGAR precies? Wat moet je vast ingeven en waar gaat het programma zelf mee experimenteren? Gaat het programma zelf variaties op profielen maken of geef je een aantal bestaande profielen op waarmee het programma gaat combineren?
 
Kijkt EDGAR alleen naar profielen, of ook naar een totaal vleugel, met de daarbij behorende verdeling van profielen over de spanwijdte?

En, hoe gaat EDGAR om met de flapstanden die horen bij de door jouw gedefinieerde ontwerpdoelen?
 
EDGAR werkt als volgt:

Je geeft maximaal drie verschillende operating points op, bijvoorbeeld start, thermal en cruise.

Voor elk van die operating points (EDGAR noemt ze "Design points") kun je aangeven welk soort optimalisatie van belang is, en je kunt zelfs meerdere optimalisatie-doelen aan 1 operating point toewijzen. Het maximum aantal optimalisatie-doelen is in totaal 5.

Je kunt aangeven of EDGAR met flaps moet rekenen, en of dat vast gedefinieerde of variabele flapstanden moeten zijn.

Verder geef je aan wat de beperkende voorwaarden zijn voor de vele parameters van het profiel. (= vrij droge kost, en lastig te bepalen, vandaar mijn onderzoekje naar bestaande profielen)
Je kunt helaas geen "startprofielen" importeren.

EDGAR gaat vervolgens 20 random profielen creëren op basis van de input. Van elk van deze profielen worden de sterke en zwakke punten bepaald, en in een soort genenpoel gestopt. Die vormt de basis voor een nieuwe reeks van 20 profielen. Na een reeks (150x) van deze kruisbestuivingen zie je profielen ontstaan die steeds optimaler worden.

En het mooie is dus, dat er een basisprofiel wordt ontwikkeld, en er voor bijvoorbeeld "thermal" automatisch de meest optimale flapuitslag wordt berekend en toegepast! De software geeft dus als uitkomst een verzameling profielen die allemaal in een bepaalde mate voldoen aan de opgegeven eisen, met gebruikmaking van een flapstand voor die specifieke eis.

Het schieten met hagel probeer ik nu te voorkomen door de profielparameters vrij strak te definiëren, zodat uitschieters in de vorm van vreemde profielvormen zoveel mogelijk wordt voorkomen.

EDGAR kijkt niet naar de totale vleugel, het is een 2D toepassing.
 
prop-er zei:
Het schieten met hagel probeer ik nu te voorkomen door de profielparameters vrij strak te definiëren, zodat uitschieters in de vorm van vreemde profielvormen zoveel mogelijk wordt voorkomen..
Klik om te vergroten...

Aan de andere kant is het misschien juist interessant om te zien waar EDGAR mee komt als je de profielparameters zo los mogelijk definieert. Wie weet waar het programma mee komt.

Ik wil met alle plezier met dat profiel een vleugel in XFRL5 maken....';)



prop-er zei:
EDGAR kijkt niet naar de totale vleugel, het is een 2D toepassing.
Klik om te vergroten...

Dat gezegd hebbende, hoe krijg je het voor elkaar dat je voor elk Reynolds gebied in de vleugel een profiel krijgt dat past bij de rest?
 
Ik heb nu een analyse met vrij losse teugels gedraaid, en ik krijg dan een vrij symmetrisch profiel. Dat is ook wel logisch, want ik vroeg om een zo laag mogelijke Cm bij de start (om de weerstand van de staart te verminderen).
Helaas is het Cl bereik van dit profiel te klein.

Het klopt dat EDGAR pas profielcoördinaten geeft na betaling, maar voor mijn doeleinden neem ik genoegen met een trace van een screenshot, geconverteerd naar DXF, en in Profilli geimporteerd. Met een beetje smoothing zijn de resultaten bruikbaar. Voor toepassing in een vleugel denk ik dat niet ontkom aan wat inverse design in Xfoil.

Het ontwerp begint bij de Root. Hier laat ik de teugels wat losser hangen, en kies een profiel wat aan mijn verwachtingen voldoet. Daarna gaan de teugels zeer strak, en laat ik (gering) optimaliseren voor de Re getallen van het volgende stukje vleugel.

In XFLR5 moet er dan waarschijnlijk nog wat gesleuteld worden om de boel in orde te maken. In dat licht gezien, denk ik dat 750 / 40 = 20 custom profielen misschien toch een ietsje pietsje te veel van het goede is.
 
Ik heb EDGAR een keer een paar uur laten werken. Er kwamen de meest krankzinnige profielen uit (visueel beoordeeld). Die lijken niet in het minst op wat ik ook maar een beetje zou verwachten. Het lijkt een beetje op een random genarator die een profiel uitspuugt, en daarop (ook weer random) variaties aanbrengt.

De grootste teleurstelling kwam toen ik er één tegenkwam waarvan ik dacht, laten we die eens door Profili halen om nader te bestuderen: EDGAR is gratis, maar de coördinaten moet je kopen! Daar had ik geen zin in, en ik heb het aan de kant geschoven.

Want stel dat het een aardig profiel blijkt, de naastliggende variant moet je dan toch zelf gaan knutselen, want EDGAR genereert niet die subtiele verschillen die daarvoor nodig zijn. Bovendien: 3 profielen kopen, voor één kist?

Dirk.
 
Nou, nou Dirk, niet zo somber! ;)

Je doet EDGAR nu echt iets tekort. Je ziet duidelijk in de resultaten een optimalisatie ontstaan. Elke stip staat voor een profiel. De kleur van de stip geeft de mate van ontwikkeling aan. Groene stippen zijn jonkies, soms inderdaad waanzinnig van vorm, rode stippen zijn geoptimaliseerd voor de opgegeven DP's. De ontwikkelaars hebben duidelijk voor een bepaald soort simulatie gekozen, en als dat werkt, is daar wat mij betreft niets mis mee.

Ik heb ook geen alternatief. Ga zelf maar eens F3K profielen in Profilli mixen. Daar komt vrijwel nooit iets spectaculair beters uit, of je moet echt een brak profiel als uitgangswaarde hebben.

Kopen hoeft niet. Gewoon een screenshot maken, tracen en in Profilli zetten. Dit is een paar tellen werk.

Ik heb net ontdekt dat je wel naastliggende profielen kunt ontwerpen. Je geeft de parameters van de naastliggende plek op, en geeft als input de Dp distributie van het originele profiel op. Het is zelfs mogelijk EDGAR de benodigde AOA te laten bepalen, zodat je de washout kunt bepalen.
 
Vincent,

Zou je misschien kunnen uitleggen hoe je naast liggende profielen en de dp distributie kunt invoeren ? Wellicht dmv wat screenshots ? Overigens ik deel je mening over EDGAR :-)
Cheers

Bart
 
Uiteraard, Bart, maar we gaan allereerst het wortelprofiel bepalen.

Hieronder het resultaat van mijn onderzoekje naar vergelijkbare profielen:

foils.png


pars2-1.png


Dit was meer werk dan verwacht, omdat de benodigde parameters matig gedefinieerd worden door de help files van EDGAR. Ik moest ook aan de slag in Rhino om de benodigde parameters te bemachtigen.

Dit is de input geworden. Ik ben benieuwd naar de nieuwe uitkomsten!

pars.jpg

(Edit: iets te snel een screenshot gemaakt: ik heb WEL flaps gedefinieerd. DP1:+4° / DP2:+2° / DP3:0° )

geopar.png


Vincent
 
Vincent,

Heel mooi ik begrijp het parameter verhaal. Dank je wel voor de duidelijke uitleg.
Ik had zef ook al flap standen toegepast. Je schreef dat je een dp distributie kan invoeren maar het is mij nog niet helemaal helder hoe dat gaat.
Cheers

Bart
 
prop-er zei:
Nou, nou Dirk, niet zo somber! ;)

Je doet EDGAR nu echt iets tekort. Je ziet duidelijk in de resultaten een optimalisatie ontstaan. Elke stip staat voor een profiel. De kleur van de stip geeft de mate van ontwikkeling aan. Groene stippen zijn jonkies, soms inderdaad waanzinnig van vorm, rode stippen zijn geoptimaliseerd voor de opgegeven DP's. De ontwikkelaars hebben duidelijk voor een bepaald soort simulatie gekozen, en als dat werkt, is daar wat mij betreft niets mis mee.

Ik heb ook geen alternatief. Ga zelf maar eens F3K profielen in Profilli mixen. Daar komt vrijwel nooit iets spectaculair beters uit, of je moet echt een brak profiel als uitgangswaarde hebben.

Kopen hoeft niet. Gewoon een screenshot maken, tracen en in Profilli zetten. Dit is een paar tellen werk.

Ik heb net ontdekt dat je wel naastliggende profielen kunt ontwerpen. Je geeft de parameters van de naastliggende plek op, en geeft als input de Dp distributie van het originele profiel op. Het is zelfs mogelijk EDGAR de benodigde AOA te laten bepalen, zodat je de washout kunt bepalen.
Klik om te vergroten...
Vincent,

De methode om profielen te genereren vindt ik ronduit geniaal en veel belovend. Maar als ik kijk naar de resultaten die er nu uit komen ligt dat VÉR van wat tot nu blijkt te werken. Een simpele visuele beoordeling volstaat daar al voor.

Een paar kritiekpunten:
(1) Kijk naar het profiel in het laatste plaatje in bericht #01. Dat ligt zo ver van wat tegenwoordig goed werkend wordt bevonden. Die onderkant garandeert een GIGANTISCHE laminaire loslaatwervel tijdens de werpfase. Dé methode om niet hoog te komen.

(2) Dat zelfde profiel heeft ook helemaal de vorm voor een lang laminair traject over het profiel (ver naar achterligged max welving en max dikte) terwijl voor DLG-profielen juist de trend is: max dikten en welving naar voren. Dit werkt voor full size kisten, maar niet voor modellen, en zeker niet voor DLG's.

(3) Zoals je weet zijn Berrie en ik al langer bezig om mbv. XFLR5 vleugels te optimaliseren. Daarbij passen we ook profielen aan om op positie-X van die vleugel beter te werken. De benodigde wijzigingen die daarvoor worden aangebracht zijn mini-minimaal, < 0,1% welvings- en dikteverandering. Max 1% welving en dikte verplaatsing (naar voren of naar achteren). De door EDGAR gegenereerde verschillen tussen de profielvarianten liggen een factor 25 tot 100 daarboven!

(4) Vanwege die noodzakelijke nauwkeurigheid voor de definitie van het profiel (punt-3 dus) is "schermprint-tracen- Profili" onvoldoende nauwkeurig.

Begrijp me goed, ik vind het idee van EDGAR erg goed, inventief en veelbelovend. Ik vind jouw aanpak ook erg leuk en boeiend om te volgen, maar als je iets optimaals wilt ontwerpen is de 'ouderwetse route' (XFLR5 en/of een andere XFoil-derivaat) momenteel nog de enige route.
Ik pretendeer ook niet dat ik dat goed kan. Er zijn naar mijn weten maar enkele mensen op deze wereld die echt snappen hoe je een profiel moet/kunt ontwerpen. Ik denk aan Mark Drela, Philip Kolbe, (ex) Norbert Habe, Peter Wick. En nee, Quabeck en Selig ben ik niet vergeten.

Maar laat je niet ontmoedigen. Jouw project is zeer uitdagend.

Dirk
 
You must log in or register to reply here.
Back
Top