5 / 9
Расчет обтекания деформируемого тонкого крыла…
5
Крыло 2 движется так, что в любой момент времени
t
все сече-
ния крыла
1
const
s
a
(или
1 1
0
const
s
y a b
) испытывают одинако-
вые деформации.
Для примера на рис. 2 показано положение крыла 2 в сечении
1
0
s
a b
(или
1
0
y
) в произвольный момент времени
t
.
Недеформируемая
часть
представляет
собой
отрезок
(
2
2 3
0
0
,
0
y la y
), а деформируемая часть — дугу
KN
окружности
радиуса ( )
r t
с центром в точке
2
0
( , ( ))
M la r t
. Длина дуги
KN
равна
2
0 0
0
(1 )
r
l
a
и является постоянной, не зависящей от времени ве-
личиной. Координаты точек дуги
KN
задаются параметрически: из-
меняя параметр
2
s
a
от
2
0
a
до 1 получаем последовательно все точки
дуги (при
2 2
0
s
a a
получаем координаты точки
K
— начала дуги
KN
,
при
2
1
s
a
— координаты точки
N
— конца дуги
KN
).
Система уравнений с соответствующими начальными и гранич-
ными условиями, описывающая обтекание крыла с заданным зако-
ном движения, и численный метод решения этой системы представ-
лены в работе [2].
Результаты расчетов.
В результате численного решения задачи
определяются мгновенный
i
T
C
и средний
T
C
коэффициенты силы тяги,
а также гидродинамический коэффициент полезного действия крыла
.
Коэффициент
i
T
C
определяется как отношение мгновенной силы
тяги к значению
2
2
V S
, где
— плотность жидкости, а
S
— пло-
щадь крыла. Усредненный по периоду коэффициент
i
T
C
равен коэф-
фициенту
.
T
C
Гидродинамическим коэффициентом полезного действия
называется отношение средней полезной мощности, равной произве-
дению усредненной по периоду силы тяги на скорость набегающего
потока, к средней за период колебаний мощности, затрачиваемой на
осуществление колебательного движения крыла.
На рис. 3 приведены зависимости коэффициентов
T
C
и
от ча-
стоты колебаний
в случае, когда ось угловых колебаний проходит
через точку передней
0
(
0)
b
и задней
0
(
1)
b
кромок корневого се-
чения крыла, а амплитуда колебаний
1, 0
h
.