Аэрогидродинамика (Лекция 1)

1.

Лекция 1 Аэрогидродинамика
1. Типовое задание на курсовую работу
2. Пособие для выполнения курсового проекта
3. Скачки уплотнения
4. Связанная система координат
5. Скоростная и связанная системы координат
6. Название сил в скоростной и связанной системах координат
7. Средняя аэродинамическая хорда (САХ)
8. Поэлементный расчёт АДХ ЛА
9. Коэффициент торможения
10. Коэффициент сопротивления давления конической носовой части
корпуса
11. Коэффициент сопротивления давления оживальной,
эллиптической и сферической носовых частей корпуса
12. Коэффициент сопротивления давления корпуса
13. Поэлементный расчёт АДХ ЛА
1
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

2.

Типовое задание на курсовую работу
2
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

3.

Пособие для выполнения курсового проекта
3
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

4.

Скачки уплотнения
Рисунок 1.1 – Комбинация конуса с цилиндром в сверхзвуком потоке газа
(М=1,84; полуугол раствора конуса 12,5 град )
4
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

5.

Скачки уплотнения
Рисунок 1.2 – Комбинация оживала с цилиндром (М=2,58)
5
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

6.

Связанная система координат
Рисунок 1.3 – Связанная система координат
6
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

7.

Скоростная и связанная системы координат
Рисунок 1.4 – Две системы координат
7
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

8.

Название сил в скоростной и связанной системах
координат
Обозначение
Название
Обозначение
Название
Обозначение
Название
Скоростная
C xa
Связанная
Коэффициент лобового сопротивления
Коэффициент продольной силы
Cx
C ya
Cy
Коэффициент подъёмной силы
Коэффициент нормальной силы
C za
Cz
Коэффициент боковой силы
R
CR
q S
Коэффициент поперечной силы
R – аэродинамическая сила, Н
- скоростной напор, Па
S - характерная площадь, м2
q
N
Для РН S это миделевое сечение корпуса, для РН с БУ S S ì .ô ÁÓi
Миделевое сечение корпуса по Госту обозначается
S ì .ô
i 1
8
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

9.

Название моментов в скоростной и связанной
системах координат
Скоростная
mx
Обозначение
Название
Коэффициент момента крена
Коэффициент момента рыскания
Обозначение
Название
Коэффициент момента крена
m ya
lõàð bA
Коэффициент момента рыскания
mza
mz
Коэффициент момента тангажа
lõàð l
mxa
my
Обозначение
Название
Связанная
lõàð bA
Коэффициент момента тангажа
MR
mR
q Slõàð
M R – аэродинамический момент, Нм
l õàð - характерный размер, м
bA - САХ крыла, м
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021
9

10.

Средняя аэродинамическая хорда (САХ)
l / 2
l / 2
1
1
2
bA b z dz; xA b z xdz;
S l / 2
S l / 2
l / 2
1
y A b z ydz;
S l / 2
где b z - длина проекции местной хорды на базовую плоскость крыла, м;
x= x(z); y= y(z) – координаты передней кромки крыла.
САХ обычно располагают в плоскости симметрии крыла (в базовой плоскости
ЛА) параллельно центральной хорде.
Рисунок 1.5 – Геометрической построение САХ
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021
Рисунок 1.6 – САХ крыла
сложной формы
1
0

11.

Формулы для расчёта САХ
САХ трапециевидных крыльев (рисунок 1.5)
b b
2
bA b0 bk 0 k
3
b0 bk
l b0 2bk
;
z
;
A
6 b0 bk
4 1 1 s
l 2
bA
;
z
; x A z Atg ï .ê .
A
2
3 1
6 1
где
b0
l2
,
bk
S
САХ крыльев с изломом кромок (рисунок 1.6)
bA1S1 bA 2 S 2
x A1S1 x A 2 S 2
bA
; xA
;
S1 S 2
S1 S 2
z A1S1 z A 2 S 2
zA
.
S1 S 2
11
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

12.

Коэффициент торможения
Рисунок 1.7 – Зависимость коэффициента торможения от удлинения
носовой части корпуса [Лебедев А.А., Чернобровкин Л.С., 1973, с.174.]
12
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

13.

Коэффициент сопротивления давления конической
носовой части корпуса
R
D
L
1
tg nos nos
; ã nos ;
Lnos 2 Lnos 2 ã
Dnos
1
1
arctg
;
ã
2tg
2 ã
Рисунок 1.8 – Зависимость
коэффициента давления от
числа Маха и удлинения носовой
части корпуса
13
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

14.

Коэффициент сопротивления давления оживальной,
эллиптической и сферической носовых частей корпуса
Рисунок 1.9 – Зависимость
коэффициента давления от
числа Маха и удлинения носовой
оживальной части корпуса
Рисунок 1.10 – Зависимость
коэффициента давления от
числа Маха и удлинения носовой
эллиптической части корпуса
14
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

15.

Метод определения коэффициента торможения для
неконических носовых частей
Рисунок 1.11 – Зависимость коэффициента давления от числа Маха и
удлинения носовой эллиптической части корпуса
15
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

16.

Примеры расчёта с учётом торможения потока
16
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

17.

Коэффициент сопротивления давления корпуса
Рисунок 1.11 – Схема корпуса
РН
17
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

18.

Поэлементный расчёт АДХ ЛА
RaËÀ Raêî ðï RaÁÓ Raêð ; Ra CRa q S ;
RaËÀ CRa ËÀ q S ËÀ
CRa êî ðï qêî ðï Sêî ðï CRa ÁÓ qÁÓ SÁÓ CRa êð qêð Sêð ;
S ËÀ S ì .ô ; q qêî ðï ; k ò ÁÓ qÁÓ q ; k ò êð qêð q ;
CRa ËÀ CRa êî ðï
Sêð
SÁÓ
1 1 CRa ÁÓ k ò ÁÓ
CRa êð k ò êð
.
S ì .ô
S ì .ô
N
Sj
j 1
S ì .ô
CRa ËÀ CRa j kò j
18
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

19.

Метод определения коэффициента торможения для
неконических носовых частей
Рисунок 1.11 – Зависимость коэффициента давления от числа Маха и
удлинения носовой эллиптической части корпуса
19
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

20.

Примеры расчёта с учётом торможения потока
20
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

21.

Коэффициент сопротивления давления корпуса
Рисунок 1.11 – Схема корпуса
РН
21
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021

22.

Поэлементный расчёт АДХ ЛА
RaËÀ Raêî ðï RaÁÓ Raêð ; Ra CRa q S ;
RaËÀ CRa ËÀ q S ËÀ
CRa êî ðï qêî ðï Sêî ðï CRa ÁÓ qÁÓ SÁÓ CRa êð qêð Sêð ;
S ËÀ S ì .ô ; q qêî ðï ; k ò ÁÓ qÁÓ q ; k ò êð qêð q ;
CRa ËÀ CRa êî ðï
Sêð
SÁÓ
1 1 CRa ÁÓ k ò ÁÓ
CRa êð k ò êð
.
S ì .ô
S ì .ô
N
Sj
j 1
S ì .ô
CRa ËÀ CRa j kò j
22
Фролов В.А. Лекции по АГД, 2021