Uproszczony sposób wyznaczania rozkładów prędkości w metodzie panelowej wykorzystującej ciągły rozkład wirów

• Autorzy: Strzelczyk P.

Warianty tytułu

EN

A simplified method of determination of velocity distribution on the airfoil surface emploing surface vorticity modelling

• Konferencja: Sympozjum : Aerodynamika Lotnicza (7, Warszawa, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono zastosowanie interpretacji ciągłego rozkładu wirowości na powierzchni profilu podanej przez E. Martensena w celu uproszczenia obliczeń rozkładów prędkości w przepływie potencjalnym. Do celów obliczeniowych wykorzystano metodę panelową z liniowym rozkładem natężenia cyrkulacji wzdłuż panelu (SVM), z warunkiem brzegowym Neumana. W prezentowanym ujęciu prędkości wyznacza się nie w punktach kolokacji, a w narożach wielokata aproksymującego profil. Powyższe podejście pozwala na redukcję kosztu obliczeniowego SVM, dzięki możliwości zastosowania stosunkowo niewielkiej liczby paneli, przy poprawie jakości rozwiązania. Dodatkową korzyścią jest, iż rozwiązanie otrzymuje się na rzeczywistej powierzchni profilu, a nie w punktach kolokacji, leżących (zależnie od lokalnej krzywizny profilu) wewnątrz lub na zewnatrz konturu. W pracy przedstawiono wyniki obliczeń numerycznych, pozwalające zilustrować zastosowanie opisanej metody. Przedstawiono wpływ ilości paneli na jakość rozwiązania. Wyniki porównano ze znanymi danymi literaturowymi.

EN

The paper presents application of the Martensen's interpretation of continuous vortices distribution for simplifications of velocity and pressure distribution at the two-dimensional airfoil. The flow was assumed to be potential, steady and incompressible. The present method empluys boundary elements with linear distribution of circulation. The boundary conditions is Neumann-type. In the present approach tangetial velocity is calculated in the corners of type polygon approximating of the airfoil. This method allows us to reduce of computational cost of Surface Vorticity Method, thanks to possibility of application of relatively small number of panels (ca. 20 panels). An additional advantage of the presented method is calculation of the velocity directly at the true surface of airfoil, not at the collocation points. The collocation points are placed in the middle of boundary elements: inside or outside of the true surface of airfoil. In the paper some examples of the numerical results have been compared with known analytical solutions, as well as experimental data. A wery good agreement with analytical and experimental data has been found.

Słowa kluczowe

PL

rozkład prędkości; metoda panelowa; rozkład wirowości

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2001
• Tom: Nr 4 (167)
• Strony: 69--74
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr., wzory

Twórcy

autor

Strzelczyk P.

• Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Abbot I. H., von Doenhoff A. F.: Theory of Wing Sections. Dover Publ., 1959.
• [2] Bielocerkowski S.M. i in.: Matematiczeskoje modelirovanije ploskoparaliel' novo obtiekanija tiel. Izd. “Nauka", Moskwa 1988.
• [3] Coullite C., Plotkin A.: Aerofoil ground effect revisited Aeronaut. J. 100 (992) 1996 pp. 65-74.
• [4] Katz J., Plotkin A.: Low-speed aerodynamics. From wing theory to panel methods. McGraw-Hill Inc. 1991 pp. 316-359;
• [5] Martensen E.: Die Abrechung der druckverteilung am Dicken Glitterproftlen mil hilfe von Fredholmschen Integralglaichungen. Zweiter Art. Arch. Ret. Mech. Anal. 3, 1959 pp. 235-237.
• [6] Stalewski W.: Sumeryczna analiza ppływu profilu lotniczego płynem doskonałym. Prace Instytutu Lotnictwa 1988 nr 112/11, 3 s. 61-74.
• [7] Sorko S.: Zastosowanie równań całkowych do wyznaczania trójwymiarowych i dwuwymiarowych przepływów płynu doskonałego. Prace Instytutu Lotnictwa 1996 nr 145, s. 164-195.
• [8] Spath M., Brand A.J.: Field rotor aerodynamics with vortex generators. Second European Fluid Mechanics Conference, September 20-24, 1994, Warsaw, Poland.
• [9] Xu C.: Surface vorticity modelling of flow around airfoils. Computational Mechanics No. 21 (1998) pp. 526-532.
• [10] Xu C., Yeung W., W. H.: Discrete vortex method for airfoil with unsteady separated flow. Journal of Aircraft Vol. 33 No, 6 1996 pp. 1208-12010.