Experimental and computational study of two flapped airfoils at low Reynolds numbers
No Thumbnail Available
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Helsinki University of Technology |
Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Instructions for the author
Authors
Date
2009
Department
Major/Subject
Lentotekniikka
Mcode
Kul-34
Degree programme
Language
en
Pages
[8] + 103 s. + liitt.
Series
Abstract
Miehittämättömien lentokoneiden kehitys tarvitsee hyvää tietämystä käytettävien siipiprofiilien aerodynaamisista ominaisuuksista. Erityisesti kun ohjaimet kehitetään toimimaan automaattisesti, tarkka aerodynaaminen malli eri lentotiloille on olennainen ohjainjärjestelmän määrittelemiseksi. Yleinen pienten miehittämättömien lentokoneiden lentoalue on kriittisen Reynoldsin luvun alueen sisällä, jossa aerodynaamiset ominaisuudet huonontuvat pääasiassa laminaaristen irtaantumiskuplien vaikutuksesta. Täten erityistä huomiota tarvitaan näihin sovelluksiin käytettävissä laskennallisissa menetelmissä. Tässä työssä on testattu kokeellisesti kahta yksinkertaisella laipalla varustettua siipiprofiilia, NACA 2412 ja SD7062, miehittämättömille lentokoneille tyypillisellä Reynoldsin luvun alueella. Kokeellisia tuloksia on sitten verrattu kolmen eri laskennallisen menetelmän antamiin tuloksiin näiden kykyjen selvittämiseksi. Näihin menetelmiin kuuluvat Roskamin (2000) esittelemä laskentamenetelmä, Drelan (1989) kehittämä paneelimenetelmäkoodi, XFOIL, rajakerroskorjauksin, sekä Navier-Stokes ratkaisija FINFLO, joka on kehitetty Helsingin Teknillisessä Korkeakoulussa. Tässä diplomityössä on painotettu alhaisen Reynoldsin luvun ja laipan vaikutusta, sekä laskennallisten menetelmien kykyä arvioida näitä vaikutuksia. Lisäksi SD7062 siipiprofiilin saranamomenttikerrointa on tutkittu. Parhaat ennusteet saavutettiin FINFLO11a. Koska eroavaisuudet XFOIL:in antamiin tuloksiin olivat vain minimaalisia, XFOIL:n laskennallinen tehokkuus tekee tästä kuitenkin suositeltavimman laskentatyökalun tälle tutkimusalueelle. Joitain korjauksia ehdotettiin Roskamin (2000) kuvaamalle laskentamenetelmälle tästä löydettyjen epätarkkuuksien johdosta. Saranamomenttikertoimelle tämän menetelmän antamat tulokset antoivat kuitenkin parhaimmat arviot. Tämän diplomityön tuloksia voidaan käyttää lähtökohtana jättöreunalaipallisten siipiprofiilien tarkastelussa.Description
Supervisor
Soinne, ErkkiThesis advisor
Gomes Cavalieri, André ValdetaroKeywords
unmanned aerial vehicles, miehittämätön lentokone, low Reynolds number aerodynamics, alhaisen Reynoldsin luvun aerodynamiikka, laminar separation bubble, laminaarinen irtaantumiskupla, XFOIL, XFOIL, FINFLO, FINFLO