机翼及翼型的基本知识翼型绕流图画
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记为c,弦长是翼型的特征尺寸。
前缘
最大厚度
最大中弧高 上表面
中弧线
后缘
前缘半 径
翼弦
下表面 弦长
翼面的无量纲坐标
坐标原点位于前缘,x轴沿弦线向后,y轴向上,翼型上下
表面的无量纲坐标为 y上,下 y上,下 c
翼型的弯度
翼型上下表面平行于y轴的连线的中点连成的曲线,称为
翼型的中弧线,用来描述翼型的弯曲程度。弯度的大小以
前缘,最大速度值越大,上下翼面的压差越大,因而升力越 大。
(5)气流到后缘处,从上下翼面平顺流出,因此后缘点不 一定是后驻点。
NACA2412在迎角7.40时的压强分布曲线
•库塔——儒可夫斯基后缘条件
尖后缘的翼型,其后驻点不会出现在上翼面和下 翼面上,而是必有起动涡产生,使翼型的饶流所 具有的环量,恰好将后驻点移到后缘。
百分数2倍,即弯度15% 最后两位数字12——相对厚度 c 12%
xc 30%
翼型的气动特性
一、翼型的迎角 定义:在翼型平面上,来流
和翼弦之间的夹角称为迎角。 规定:对弦线而言,来流上偏时迎角为正;来流
下偏时迎角为负。
二、翼型的气动力
翼型表面上每个点都作用有压强和摩擦应力,它们产生一 个合力,即为翼型的气动力R,合力的作用点称为压力中 心。
中弧线上最高点的y向坐标f来表示,通常取相对值,其弦
向位置用xf来表示 f f c
xf xf c
翼型的弯度反映了上下翼面外凸程度差别的大。
翼型的厚度
上下翼面之间的距离是 (y上-y下); (y上-y下)的最大值,称为翼型的厚度; 以相对值表示为 t t c ,
例如,c =9%,说明翼型厚度为弦长的9%。
本章中,围绕低速翼型 的气动特性,主要介绍, 翼型的几何参数和翼型 的绕流图画和实用翼型 的一般气动特性等内容。
4.1 翼型的几何参数
各种翼型
4.1 翼型的几何参数
翼型的最后端点(尖尾点)称为后缘点。
以后缘点为圆心,画一圆弧,此弧和翼型的相 切点即是前缘点。
前后缘的连线称为翼型的几何弦。翼型的弦长
弦向位置为 xt xt c 。
翼型的前缘钝度和后缘尖锐度
对圆头翼型,用前缘内切圆半径rL表示前缘钝度。 后缘处上下翼面的夹角,称为后缘角,表示后缘
尖锐度。
翼型的几何参数
前缘
最大厚度
最大中弧高 上表面
中弧线
后缘
前缘半 径
翼弦
下表面 弦长
常用低速翼型编号方法简介
1. NACA四位数字翼族,以NACA2412为例
定义和远前方来流相垂直的合力为升力L,而与来流方向 相一致的合力为阻力D。
N ( p cos sin )ds A ( cos p sin )ds
R A2 N 2
翼型升力和阻力分别为 L N cos Asin
D N sin Acos
翼型绕流图画 0°迎角绕流
5 °迎角绕流
翼型绕流图画 15°迎角绕流
20°迎角绕流
烟风洞翼型绕流实验
小迎角
较大迎角
大迎角
三、翼型绕流图画
起动涡和附着涡 翼型由静止加速到恒定运动状态的过程,称为起动过程。 在起动过程中,由于流体粘性的作用和后缘有相当大的锐度,
会有漩涡从后缘脱落,这种漩涡称为起动涡。 同时,产生绕翼型的速度环量,也形成一个涡,称为附着涡。
三、翼型绕流图画
低速圆头翼型在小迎角时,其绕流图画如下图示。总体 流动特点是:
(1)整个绕翼型的流动是无分离的附着流动,在物面上的 边界层和翼型后缘的尾迹区很薄;
(2)前驻点位于下翼面距前缘点不远处,流经驻点的流线 分成两部分,一部分从驻点起绕过前缘点经上翼面顺壁 面流去,另一部分从驻点起经下翼面顺壁面流去,在后 缘处流动平滑地汇合后下向流去。
第一位数字2—— f 2% 第二位数字4—— x f 40%
相对弯度
第三位数字12—— c 12% 相对厚度
所有NACA四位数字翼族的 xc 30%
常用低速翼型编号方法简介 2. NACA五位数字翼族,以23012为例
第一位数字2—— 23 20 0.3 ,设计升力系数 第二、三位数字30——最大弯度相对位置的
(3)在上翼面近区的流体质点速度从前驻点的零值很快加 速到最大值,然后逐渐减速。根据Bernoulli方程,压 力分布是在驻点处压力最大,在最大速度点处压力最小 ,然后压力逐渐增大(过了最小压力点为逆压梯度区) 。而在下翼面流体质点速度从驻点开始一直加速到后缘 ,但不是均加速的。
(4)随着迎角的增大,驻点逐渐后移,最大速度点越靠近
第四章 低速翼型
引言
机翼一般都有对称面。平行于机翼的对称面截得 的机翼截面,称为翼剖面,通常也称为翼型。
翼型的几何形状是机翼的基本几何特性之一。翼 型的气动特性,直接影响到机翼及整个飞行器的 气动特性,在空气 动力学理论和飞行 器中具有重要的地位。
引言
按其几何形状,翼型分为两大类:一类是圆头尖 尾的,用于低速、亚音速和跨音速飞行的飞机机 翼,以及低超音速飞行的超音速飞机机翼;另一 类是尖头尖尾的,用于较高超音速飞行的超音速 飞机机翼和导弹的弹翼。