Профиль крыла для шверта

Germansky

Я люблю строить самолеты!
Уважаемые авиаторы, посоветуйте, пожалуйста, вариант подходящего ассиметричного профиля крыла для использования в качестве шверта для парусного катамарана. Основные характеристики:
область скоростей  Re от 1 000 000 до 5 000 000,  крейсерский диапазон Re = 3 000 000, 
удлинение 3 (эффективное удлинение 5-6 за счет днища), ориентировочные габаритные размеры 1,5х0,5 м.
Рабочий угол атаки от 0 до 4 градусов.
необходимая  относительная толщина с точки зрения конструктивного исполнения из АМг должна быть 14-15% от длины хорды, т.к. требуемая подъемная сила достигает 24кН
Искал подходящие профили среди серии NACA хххх.  Для Re=500 000 вполне достойными показались NACA6514 и  NACA8514.
У первого максимум Cl/Cd=61,5 при угле атаки 2 градуса при этом Cl=1,12 ,  у второго максимум Cl/Cd=58,8 при угле атаки 4 градуса при этом Cl=1,5
Но проблема в том, что на сайте  www.worldofkrauss.com где я искал информацию, даны параметры для максимальных Re=500 000.  Как эти профили будут вести себя при Re= 1 000 000, 3 000 000 и 5 000 000 мне не понятно. Cl , Сd и угол атаки, при котором их отношение максимально, могут меняться очень значительно, как я понимаю. Да и можно ли их использовать при Re=5 000 000 с такой нагрузкой, когда у них начинается кавитация?
Координаты этих профилей у меня есть. Кто-нибудь может помочь ответить на эти вопросы или посоветовать другой ассиметричный профиль?  Сам браться за расчет крыла в XFoil или Panda боюсь – слишком мало знаний и велика вероятность ошибиться, а времени на повышение квалификации нет,  так как занимаюсь самостроем катамарана.
Интересно было бы узнать также про симметричный профиль с закрылком, который бы хорошо работал в этом диапазоне Re для угла атаки 0-2 градуса.
 
Не понятно какие характеристики вам нужны конкретно.Много отчётов на NACA-вском сайте.Вот ссылка на частный:
http://hpag-cd.propdesigner.co.uk/html/aerofoils_for_wings.html
 
мне нужен профиль крыла, у которого в дипазоне скоростей Re от 3 000 000 до 5 000 000 максимум Сl/Сd был при угле атаки от 0 до 2 градусов (при этом, чем больше, тем лучше),
Сl на этих углах атаки и дипазонах скоростей должен быть больше 1 и тоже чем больше тем лучше (например 1,2-1,4).
Но при этом срыв подъемной силы должен быть при угле атаки не менее 8 градусов, т.к. пока судно не разгонится угол атаки большой (доля составляющей скорости от сноса под ветер велика) и может возникнуть эффект зависания в дрейфе.
на этом сайте зарактеристики профилей даны до Re=1000000, а мне нужно до 5000000
Вот, что я и прошу подсказать (или например сказать какими будут поляры для профилей 6514 и 8514 для Re=3000000 и 5000000
 
Нет таких профилей, чтобы на угле атаки 0-2 гр. коэффициент подъёмной силы был больше 1.
 
Ну почему же нет.Очень многие выдают больше 1 и при нулевом угле-с закрылком (элероном и пр.)...
 

Вложения

  • wing-gaw2_004-1_1_.jpg
    wing-gaw2_004-1_1_.jpg
    48,5 КБ · Просмотры: 155
у NACA 6514 при угле атаки 2 Cl=1,12 для re=500000,
у NACA 8514 при угле атаки 4 С=1,5 для re=500000

утверждение, что на таких углах атаки нет профилей с Сl больше 1 относится для высоких Re?

Уточню, профиль может быть несимметричным.

Вышеуказанные профили могут работать при Re=5000000?
 
Честно говоря ваши Re вызывают сомнения,но я их не пересчитывал.Что касается профиля Gaw-2(Gaw-1 его прототип),то насколько помню их Re около 3000000. Многие профили работают и на более высоких,но их характеристики сильно изменяются(как правило Cl и Cd сильно возрастают).Примерно можно "продуть" в программках...
 
Воздушные профили не подойдут по кавитации .Подработал гидропрофиль под ваши требования.
 

Вложения

  • ____________0009_001.jpg
    ____________0009_001.jpg
    95,7 КБ · Просмотры: 145
  • skanirovanie0007.jpg
    skanirovanie0007.jpg
    168,5 КБ · Просмотры: 182
Удалось улчшить характеристики за счёт обрубки задней кромки до толщины 1,3% при толшине профиля 14.4%. Вышлю координаты ,если подойдёт.
 

Вложения

  • skanirovanie0010.jpg
    skanirovanie0010.jpg
    14,3 КБ · Просмотры: 128
2 lav

Последние графики имеют слишком маленький размер, сложно сравнить. Предлагаемые Вами изменения технологически легче выполнимы, если они вдобавок еще и учучшают характеристики - это отлично. Сбросьте пожалуйста координаты профиля и графики в большем размере, (а если есть возможность - в виде таблиц с шагом полградуса или градус). Большое спасибо за помощь
 
2 Germansky
не могли бы вы уточнить вопрос....
Уважаемые авиаторы, посоветуйте, пожалуйста, вариант подходящего ассиметричного профиля крыла для использования в качестве шверта
вы просите ассиметричный профиль... но имхо для шверта больше подходят симметричные профиля, ведь ассиметричный профиль, по-сути работает  обном направлении, то-есть при проходе противоположным галсом шверт не будет противостоять сносу, а наоборот.... ассиметричный профиль выгодно применять на подводных крыльях при отсутствии кавитации, а при ее наличии - кавитирующие/суперкавитирующие профиля...
На шверт закрылки не ставят
... на шверт может и не ставят, а вот на подводные крылья - ставят... Hydrofoil Moth http://www.youtube.com/watch?v=YZU_SqMW_5Y
 
2 mcmlxxxi
На катамаранах часто используют ассиметричные шверты попеременно, в зависимости от того с какой стороны дует ветер. Наветренный шверт поднимается, а опущенный подветренный шверт создает подъемную силу противодействующую силе дрейфа.
Наверное можно сделать шверт с закрылком, т.к. существуют рули в виде неподвижного симметричного крыла и поворачивающегося закрылка, но остается техническая проблема - преимущество ката в небольшой осадке, при марневрировании под двигателем шверты можно полностью выбрать. Сделать шверт с закрылком подъемным - вопрос технически не тривиальный. Хотя при этом возникают преимущества. Будут работать одновременно оба шверта, необходимая подъемная сила, создаваемая каждым из них, в 2 раза ниже. Соответственно необходимые размеры швертов уменьшаются, и шверты будут работать на более низких Re, условия по кавитации менее жесткие.
 
Пожалуйста.
 

Вложения

  • skanirovanie0011_002.jpg
    skanirovanie0011_002.jpg
    64,9 КБ · Просмотры: 149
  • skanirovanie0013.jpg
    skanirovanie0013.jpg
    66,2 КБ · Просмотры: 161
2 lov

Из графиков получается, что пока Re не достигло 4000000, подъемная сила на больших углах атаки очень мала.
А это как раз проблема парусного судна - пока оно не разгонится, перпендикулярная составляющая скорости от дрейфа не намного меньше скорости набегающего потока, поэтому угол атаки набегающего на шверт потока воды велик.
Судно может не суметь набрать скорость из-за эффекта "зависания в дрейфе", т.к. шверт не начнет работать, создавая необходимый упор дрейфу.
Хотелось бы профиль устойчивый к кавитации, но с Сl около 1  на малых углах и лучше противоположным поведением графика Сl/Cd (от угла атаки)  в зависимости от роста Re  🙂
 
у Eppler 818-14 оптимум Сl/Cd сохраняется до угла атаки 3 градуса, при этом Cl достигает максимум 0,75 (может 0,8 - более точно по графику не определить) и очень плохое поведение при Re от 1000000 до 4000000 при углах атаки 5-10 градусов

на 10 м/с шверт с хордой 0,45м и площадью 0,6м2 вроде должен обеспечить необходимую подъемную силу 24кН при угле атаки 3 Но запаса нет совсем,  и есть опасность, что на Re до 3000000 он не обеспечит требуемой поъемной силы.
Может есть еще вариант профиля устойчивого к кавитации до Re=5000000 и при подъемной силе до 24кН, но ближе к авиационному типу.
 
Re: Профиль крыла для шверта
Ответ #15 - Сегодня :: 14:51:31 2 lov

Из графиков получается, что пока Re не достигло 4000000, подъемная сила на больших углах атаки очень мала.
А по моему почти одинаковая кроме 1000000
Хотелось бы профиль устойчивый к кавитации, но с Сl около 1на малых углах и лучше противоположным поведением графика Сl/Cd (от угла атаки)в зависимости от роста Re
 
100 ед не так и плохо.. Даю для сравнения поляры трёх профилей...
 

Вложения

  • skanirovanie0014.jpg
    skanirovanie0014.jpg
    39,6 КБ · Просмотры: 130
  Вот теперь самое то! 🙂    ....Cm не великоват?
 

Вложения

  • skanirovanie0015_001.jpg
    skanirovanie0015_001.jpg
    42,4 КБ · Просмотры: 137
Вот именно, что с закрылком. На шверт закрылки не ставят. 

А что мешает поставить?Технически думаю всё решаемо,даже типа трёхщелевого закрылка можно внедрить 😀 тогда и симметричный прокатит...
 
Может быть это тоже решение. Хотя на швертботах подъёмную силу ( будем выражаться на нашем языке) изменяют изменением ( пардон за тавтологию) площади шверта, то есть поднимают или опускают, в зависимости от силы дрейфа.
 
Назад
Вверх