N
Nietoperz
Guest
Het begon met de Nemere
In deze uiterts interessante draad wordt een paar keer gesproken over de circelvormige luchtstroom rondom de vleugel. Voor alle duidelijkheid kan je beter spreken van de circulatie om de vleugel.
Ludwig Prandtl heeft in 1918 een theoretisch model ontwikkeld hoe de liftverdeling over een eindige vleugel berekend kan worden. Tot op de dag van vandaag gaan de vleugelontwerpers uit van deze zgn. Traglinientheorie (zullen we dat in het Nederlands maar liftlijntheorie noemen?), in het Engels Lifting Line Theory, zoals gebruikt in XFLR5. Aan het eind van dit stuk zal ik zeggen wanneer je in XFLR5 niet de LLT- maar de VLM-theorie moet gebruiken.
Prandtl heeft het volgende model bedacht:
Hij gaat ervan uit dat er twee luchtstromen bestaan:
1.de circulatiestroom, die exact de vorm van het gekozen profiel volgt, de luchtstroom begint bij de neuslijst, gaat vervolgens via de bovenkant naar de achterlijst, vervolgens via de onderzijde wee naar de neuslijst. In het hierna volgende gaat het alleen nog maar over deze circulatiestroming, niet over het materiele profiel.
Het middelpunt van de circulatiestroom wordtgevormd door de t/4-koorde.
Deze ciculatiestroom geldt voor de gehele eindige vleugel, maar daar waar de vleugel eindig wordt, de tip, wordt deze circulatiestroming beinvloed door een anders gerichte circulatiestroom. Maar daarover later meer.
2. Als een vleugel zich voorwaarts beweegt (volgens Prandtl als de circulatiestroming zich voorwaarts beweegt), zal de stroming de horizontaal gerichte lucht raken. Omdat de circulatiestroom een bolling aan de bovenkant heeft (dat kennen wij als de bovenkant van het profiel), zal de horizontale stroming boven de bolling ingedrukt worden (= overdruk), links en rechts beneden naast de bolling ontstaat onderdruk: er ontstaat een naar boven gerichte kracht: LIFT!
Aan de onderkant van de circulatiestroming gebeurt precies het tegenovergestelde: er ontstaat een naar bovengerichte kracht: alweer LIFT!
Aan de tippen draait de circulatiestroming 90 graden om en gaat ahw. vanuit de onderkant draaiend de bovenkant rakend loodrecht naar achteren. Deze aldus ontstane stroming wordt vrije werveling genoemd (de stroming rondom de vleugel wordt ook wel gebonden werveling genoemd).
Deze vrije werveling beinvloed de gebonden werveling, maw. de lift wordt beinvloed, in het midden van de vleugel (waar de romp zit) nauwelijks, maar hoe meer je naar de tip gaat, hoe groter de beinvloeding is. De lift naar de tip toe wordt dus steeds minder.
Een andere Duitse aerodynamicus, Multhopp, heeft in 1938 de theorie van Prandl omgezet in een dimensieloze circulatieberekening, waarbij hij de de vleugel beschouwde als een aantal profiellijnen (eta's), die, als je 15 van deze eta's berekende, voldoende informatie gaf over de liftverdeling van de gehele vleugel.
Kijk maar in Nurfluegel, waar je deze lijnen kunt oproepen. Wij kunnen nu zonder problemen met een druk op de knop 127 eta's uit laten rekenen, in vroeger tijden moest men per eta een zeer rekenintensieve berekening uitvoeren, men was vroeger voor de 8 eta's (ze bouwden liever symmetrische vleugels) dagenlang aan het rekenen.
De vleugel die je in XFLR5 ziet is dus in feite de circulatiestroming!
Een andere Duits aerodynamicus, Truckenbrodt - lastig al dat Duits, je zou eigenlijk iemand moeten kennen die goed is in Duits (!)- noemde deze theorie met twee stromingen de Grenzschichttheorie (grenslaagtheorie), de circulatiestroming zorgt voor de (wrijvings-)weerstand, als je die weg zou kunnen krijgen, wordt de vleugel effectiever.
Men heeft vroeger al geprobeerd deze laag weg te zuigen!! (de Fieseler Storch AF-2) en nu is men met de Airbus A-320 met hetzelfde bezig!
Interessant!!!
Een laatste opmerking: in XFLR5 kan je de LLT (circulatiestroming) laten berekenen, deze is veel nauwkeurig dan de vortex-berekening (VLM). Gebruik de VLM alleen in de volgende gevallen:
1. laag strekkingsgetal (keline slankheid)
2. grote pijling
3. grote v-stelling
In deze uiterts interessante draad wordt een paar keer gesproken over de circelvormige luchtstroom rondom de vleugel. Voor alle duidelijkheid kan je beter spreken van de circulatie om de vleugel.
Ludwig Prandtl heeft in 1918 een theoretisch model ontwikkeld hoe de liftverdeling over een eindige vleugel berekend kan worden. Tot op de dag van vandaag gaan de vleugelontwerpers uit van deze zgn. Traglinientheorie (zullen we dat in het Nederlands maar liftlijntheorie noemen?), in het Engels Lifting Line Theory, zoals gebruikt in XFLR5. Aan het eind van dit stuk zal ik zeggen wanneer je in XFLR5 niet de LLT- maar de VLM-theorie moet gebruiken.
Prandtl heeft het volgende model bedacht:
Hij gaat ervan uit dat er twee luchtstromen bestaan:
1.de circulatiestroom, die exact de vorm van het gekozen profiel volgt, de luchtstroom begint bij de neuslijst, gaat vervolgens via de bovenkant naar de achterlijst, vervolgens via de onderzijde wee naar de neuslijst. In het hierna volgende gaat het alleen nog maar over deze circulatiestroming, niet over het materiele profiel.
Het middelpunt van de circulatiestroom wordtgevormd door de t/4-koorde.
Deze ciculatiestroom geldt voor de gehele eindige vleugel, maar daar waar de vleugel eindig wordt, de tip, wordt deze circulatiestroming beinvloed door een anders gerichte circulatiestroom. Maar daarover later meer.
2. Als een vleugel zich voorwaarts beweegt (volgens Prandtl als de circulatiestroming zich voorwaarts beweegt), zal de stroming de horizontaal gerichte lucht raken. Omdat de circulatiestroom een bolling aan de bovenkant heeft (dat kennen wij als de bovenkant van het profiel), zal de horizontale stroming boven de bolling ingedrukt worden (= overdruk), links en rechts beneden naast de bolling ontstaat onderdruk: er ontstaat een naar boven gerichte kracht: LIFT!
Aan de onderkant van de circulatiestroming gebeurt precies het tegenovergestelde: er ontstaat een naar bovengerichte kracht: alweer LIFT!
Aan de tippen draait de circulatiestroming 90 graden om en gaat ahw. vanuit de onderkant draaiend de bovenkant rakend loodrecht naar achteren. Deze aldus ontstane stroming wordt vrije werveling genoemd (de stroming rondom de vleugel wordt ook wel gebonden werveling genoemd).
Deze vrije werveling beinvloed de gebonden werveling, maw. de lift wordt beinvloed, in het midden van de vleugel (waar de romp zit) nauwelijks, maar hoe meer je naar de tip gaat, hoe groter de beinvloeding is. De lift naar de tip toe wordt dus steeds minder.
Een andere Duitse aerodynamicus, Multhopp, heeft in 1938 de theorie van Prandl omgezet in een dimensieloze circulatieberekening, waarbij hij de de vleugel beschouwde als een aantal profiellijnen (eta's), die, als je 15 van deze eta's berekende, voldoende informatie gaf over de liftverdeling van de gehele vleugel.
Kijk maar in Nurfluegel, waar je deze lijnen kunt oproepen. Wij kunnen nu zonder problemen met een druk op de knop 127 eta's uit laten rekenen, in vroeger tijden moest men per eta een zeer rekenintensieve berekening uitvoeren, men was vroeger voor de 8 eta's (ze bouwden liever symmetrische vleugels) dagenlang aan het rekenen.
De vleugel die je in XFLR5 ziet is dus in feite de circulatiestroming!
Een andere Duits aerodynamicus, Truckenbrodt - lastig al dat Duits, je zou eigenlijk iemand moeten kennen die goed is in Duits (!)- noemde deze theorie met twee stromingen de Grenzschichttheorie (grenslaagtheorie), de circulatiestroming zorgt voor de (wrijvings-)weerstand, als je die weg zou kunnen krijgen, wordt de vleugel effectiever.
Men heeft vroeger al geprobeerd deze laag weg te zuigen!! (de Fieseler Storch AF-2) en nu is men met de Airbus A-320 met hetzelfde bezig!
Interessant!!!
Een laatste opmerking: in XFLR5 kan je de LLT (circulatiestroming) laten berekenen, deze is veel nauwkeurig dan de vortex-berekening (VLM). Gebruik de VLM alleen in de volgende gevallen:
1. laag strekkingsgetal (keline slankheid)
2. grote pijling
3. grote v-stelling
).
