Коэффициент лобового сопротивления корпуса бескрылого ЛА при сверхзвуковых скоростях и вариации одного из его геометрических параметров - Контрольная работа
Численный расчет коэффициента лобового сопротивления при осесиметричном обтекании корпуса бескрылого летательного аппарата, совершающего полет в атмосфере на высотах до 80 км, при вариации размеров некоторых элементов форм головной или кормовой частей.
При низкой оригинальности работы "Коэффициент лобового сопротивления корпуса бескрылого ЛА при сверхзвуковых скоростях и вариации одного из его геометрических параметров", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Головная и кормовая части играют основную роль в образовании сопротивления давления (волнового и донного), а средняя - цилиндрическая часть создает основную долю сопротивления трения. Цель задания: провести численный расчет коэффициента лобового сопротивления при осесиметричном (угол атаки a=0) обтекании корпуса бескрылого ЛА, совершающего полет в атмосфере на высотах до 80 км со скоростями, соответствующими числам Маха от 1,5 до 5, при вариации размеров некоторых элементов форм головной или кормовой частей ЛА, сделать анализ полученных результатов. Расчетным путем устанавливаем влияние переменного геометрического параметра и числа М? (и высоты полета, если она переменна) на величину коэффициента лобового сопротивления ЛА и его отдельных составляющих. Коэффициенты волнового сопротивления для рассматриваемых форм головной и кормовой частей рассчитываются по следующим полуэмпирическим формулам: а) головная часть - параболическая заостренная: где: - коэффициент волнового сопротивления конуса с углом полураствора равным 1 градусу; коэффициент давления в передней критической точке за прямым скачком уплотнения. б) кормовая часть - параболическая расширяющаяся: Qk - угол полураствора конуса (головного или кормового), а Q0 - полуугол при вершине параболы, которые рассчитываем по следующим формулам: а) головная часть - параболическая заостренная: б) кормовая часть - параболическая расширяющаяся: ;Коэффициент волнового сопротивления в кормовой части с увеличением длины кормовой части падает, потому что уменьшается угол полураствора кормовой части. С увеличением числа Маха, коэффициент волнового сопротивления в кормовой части так же будет уменьшаться, так как уменьшается интенсивность и угол наклона косого скачка уплотнения. Коэффициент донного сопротивления с увеличением длины кормовой части ЛА незначительно уменьшается, так как увеличивается длина ЛА, а следовательно, увеличивается толщина пограничного слоя в области донного среза. С ростом числа Маха увеличивается перепад давлений, но скоростной напор растет значительно быстрее, поэтому Схдн уменьшается. В то же время, с ростом числа Маха коэффициент Схтр будет уменьшаться в связи с уменьшением толщины пограничного слоя.
План
Содержание
Введение
Цель, порядок выполнения задания
Теоретическая часть
Исходные данные
Расчет лобового сопротивления бескрылого ЛА
Выводы
Введение
Вывод
1. Коэффициент волнового сопротивления в кормовой части с увеличением длины кормовой части падает, потому что уменьшается угол полураствора кормовой части. Следовательно, и интенсивность скачка уплотнения тоже будет уменьшаться, а это обуславливает снижение потерь механической энергии.
С увеличением числа Маха, коэффициент волнового сопротивления в кормовой части так же будет уменьшаться, так как уменьшается интенсивность и угол наклона косого скачка уплотнения.
2. Коэффициент донного сопротивления с увеличением длины кормовой части ЛА незначительно уменьшается, так как увеличивается длина ЛА, а следовательно, увеличивается толщина пограничного слоя в области донного среза.
С ростом числа Маха увеличивается перепад давлений, но скоростной напор растет значительно быстрее, поэтому Схдн уменьшается.
3. С увеличением длины кормовой части, увеличивается площадь боковой поверхности ЛА, что ведет к росту Схтр. В то же время, с ростом числа Маха коэффициент Схтр будет уменьшаться в связи с уменьшением толщины пограничного слоя. Этим объясняется положение кривых на графике.
4. Схвг уменьшается, т.к. с ростом числа Маха угол наклона скачка уплотнения уменьшается и потери механической энергии становятся меньше.
С ростом числа Маха возрастает скоростной напор, вследствие этого Схдн уменьшается. Но с ростом числа Маха увеличивается разрежение в донной области, и при достаточно больших числах Маха за дном возникает абсолютный вакуум. Поэтому, при числе Маха приближенно равном 4, поправочный коэффициент заменяется с расчетной величины на постоянную - . Этим объясняется скачкообразное изменение величины Схдн.
5. Наибольшее влияние на коэффициент лобового сопротивления оказывают коэффициент донного сопротивления и коэффициент волнового сопротивления головной части ЛА.
По полученным данным и построенным графикам наибольшее лобовое сопротивление наблюдается при длине кормы равной 1.5 м. Наименьшее Сх будет при длине кормы равной 4м.
Оптимальным является вариант с длиной кормовой части 4 метра.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
