Omrekenen invalshoek windtunnel->werkelijkheid



  • Beste Hubert,

    Bij de windtunnel workshop hebben we een vleugelprofiel gemeten. Hier bleek dat de invalshoek/3 de werkelijke invalshoek wordt.

    Ik had me al geïnformeerd en het bleek te maken te hebben met het 2d (wintunnel) naar 3d(echte vleugel) om rekenen.

    Momenteel ben ik bezig een eigen windtunnel te bouwen en ik zou graag willen weten door welke factor ik moet delen om mijn profielen te kunnen vergelijken met die in Delft.

    Betreffend de windtunnel. Er was al een windtunnel aanwezig op school. Dit is een koker van ruim een meter waar aan het einde een grasmaaier moter op 230V zit. Deze tunnel heeft als probleem dat hij de lucht door de tunnel blaast, deze lucht is daarbij ook extreem turbulent, daarom ben ik bezig de blaasrichting om te draaien zodat er een zuiging ontstaat in de tunnel. Deze lucht is als het goed is wel laminair.

    Groeten,
    Randy



  • Hoi Randy,

    Ik zal eerst op je vraag ingaan over waar de factor 3 vandaan komt, die we hebben gebruikt bij onze metingen in de windtunnel.

    In de klassieke theorie binnen de aerodynamika en vleugelprofielen kan er aanhand van 'klassieke deune vleugel theorie' worden bewezen dat de helling van de CL-alfa curve van een 2D vleugelprofiel gelijk 2pi moet zijn. Dat wil zeggen: Cl = 2pi*alfa. (let op, alfa moet in radialen worden gezet)

    Toen wij in de windtunnel metingen hebben gedaan, kregen we resultaten waarbij de helling veel lager was dan 2pi. Door middel van het toepassen van een factor drie op de geometrische (afgelezen) hoek krijgen wel (ongeveer) een helling van 2pi op het lineaire gedeelte van de cl-alfa curve. Dit is te vinden het boek van Anderson op pagina 423 (zie onderaan).

    De vraag is nu, hoe komt het dan dat onze Cl-alfa curve minder steil is dan hij zou moeten zijn? Dit heeft twee redenen: (1) de eindplaten werken niet 100%, hierdoor verliezen we lift en is het dus niet een ECHTE 2D vleugel, maar alleen een quasi-2D vleugel. (2) Omdat we niet in een ONEINDIGE stroming zitten (maar in een windtunnel met een eindige stroom, namelijk rond met diameter 80 centimeter), is de afgelezen hoek niet gelijk aan de hoek in een oneindige stromingen die past bij de liftkracht die we tijdens een bepaalde meting verkrijgen. In andere woorden, de gemeten Cl-waarde hoort dus eigenlijk bij een veel lagere ECHTE invalshoek. (Zie hiervoor afbeelding 2 in de bijlage). Opmerking: het bewijs waarom de helling 2pi is kun je vinden in het boek van Anderson, Fundamentals of Aerodynamics (http://www.4shared.com/get/p2oiGj9w/Anderson_Fundamentals_Of_Aerod.html) op pagina 319ff. Let op: je moet hier wel voldoende calculus kennis voor hebben, misschien ligt dat dus buiten de scope van je PWS.

    Wat betreft je tweede vraag; zoals boven beschreven is de helling in theorie dus 2pi. Hoe hoger de helling, hoe beter is dus ook je opstelling. Ik denk als de lucht turbulent is, dan zal dat waarschijnlijk ook invloed hebben op je meting. Waarschijnlijk zal het lineaire gedeelte van de curve bij turbulente stroming meer verstoringen tonen, dat wil zeggen de meetpunten zullen minder op een lijn zitten en waarschijnlijk zal ook de helling kleiner zijn.

    Een manier om dit op te lossen: bouw een soort rooster en plaats dit voor de testsectie. Een rooster zou je kunnen maken door het aan elkaar lijmen van korte stukken drinkrietjes.

    Heb ik je zo verder kunnen helpen?

    Ik hoor het graag.

    Groeten,

    Hubert



  • Ik ga nu dan maar even stoeien met de informatie en over de tunnel, de motor bleek op een houten statief te staan. Deze heb ik omgedraaid. Nu is de stroming zo goed als laminair.

    Edit: de schetsen zijn zeer duidelijk. Binnenkort eens op het "gemak" de theorie doorspitten.

    Bedankt voor het antwoord.
    Groet,
    Randy



  • Hey Randy!

    Goed zo, mooi ook dat je een laminaire stroming hebt kunnen krijgen. Zou je wat foto's van je windtunnel kunnen uploaden? Ben namelijk wel benieuwd!

    Groeten,

    Hubert


Aanmelden om te reageren
 

Het lijkt erop dat je verbinding naar Forum verloren is gegaan, wacht even terwijl we de verbinding proberen te herstellen.