Kanat proilinin sürüklemesi Kanat proili yüzey sürtünme sürüklemesinin tahmini Kanat proilinin sürüklemesi iki bileşene ayrılabilir: 1- Yüzey sürtünme sürüklemesi 2- Basınç sürüklemesi 8. 1 7. 1... α24 4. 8. 7.... 4. ------------------ Potansiyel akım Panel yöntemi -o--o--o- Deney Pinkerton, NACA TR 3 α2 8. 7... 4. α18 Kanat proilinin yüzey sürtünme sürüklemesinin yaklaşık olarak bir düz levhanın yüzey sürtünme sürüklemesiyle aynı olduğu kabulü yapılabilir. Düz levha üzerinde laminer sınır tabakanın gelişimi Potansiyel akım halinde elde edilen basınçdağılımıhiçbir basınç sürüklemesi vermez. Oysa proil üzerinde gelişen sınır tabakanın yüzey boyuna kalınlaşmasıve bazıdurumlarda ayrılmasınedeniyle gerçekte oluşan basınç dağılımı bir basınç sürüklemesi oluşturur... 8. 7. α1 α12.. α8.. 1-Cp 4. 4... α4 α2 α δ. ρev Düz levhanın üst ve alt yüzeyindeki sınır tabaka gelişimleri aynı olup Yüzey sürtünme katsayısı tanımı Düz levhanın sürtünme katsayısı D 2 D, top 2D, bottom C D, top D, q S q S bottom... 1 2 1. m veteruzunluğuna sahip bir NACA 2412 proili için 3.1 ynoldssayısında a irar kenarındaki laminer sınır tabaka kalınlığını ve b proilin laminer sürtünme sürükleme katsayısını hesaplayınız. a Düz levha yaklaşımı ile sınır tabaka kalınlığı. δ b Bir yüzün sürtünme katsayısı. 1. 3.1 42 m 4 Toplam sürtünme katsayısı 3.1 2 7.4 4 7.4 1 m d 24 2 1 12 8 4 α Sürükleme katsayısı Moment katsayısı 3.1 8.9-12 -8-4 4 8 1 24 NOT: NACA 2412 proilinin belirtilen sayısında, sıır hüum açısında sürükleme katsayısı8 olup yukarıda hesaplanan değerin 4. katıdır. Anak unutmamak gerekir ki burada laminersınır tabaka kabulüile hesap yapılmışolup gerçekte, belirtilen sayısında, proil üzerindeki sınır tabaka daha ziyade türbülanslı olaaktır. m,a - -. -.1 Düz levha üzerinde türbülanslı sınır tabaka gelişimi 1. m veteruzunluğuna sahip bir NACA 2412 proili için 3.1 ynoldssayısında a irar kenarındaki sınır tabaka kalınlığını ve b proilin türbülanslı sürtünme sürükleme katsayısını hesaplayınız. Sınır tabaka kalınlığı a Düz levha yaklaşımı ile sınır tabaka kalınlığı b Bir yüzün sürtünme katsayısı Toplam sürtünme katsayısı.37 δ 1/ Sürtünme katsayısı.37.37 1. δ 1/ 1/ 3.1 74 74 1/ 3.1 1/ C 2 372. 744 74 372 1/ 279 m NOT: NACA 2412 proilinin sürükleme katsayısıbu kez deneysel sürükleme katsayısından bir miktar azla hesaplanmıştır. Kaldıki deneysel sonuçsürtünme sürüklemesi dışında basınçsürüklemesini de içerirken burada hesaplanan sürükleme sadee türbülanslısürtünme sürüklemesini içermektedir. Anak unutmamak gerekir ki proil üzerindeki sınır tabaka kısmen laminer kısmen de türbülanslı olaaktır. 3 4
r ρv Deneyler göstermektedir ki r r Geçiş r r Buna göre örneğin bir proil için deniz seviyesindeki standart koşullarda ρ1.23 kg/m³, 1.789 - Pa.s V m/s için V m/s için r 1.789 r. 14 m 1.23 r 1.789 r. 727 m 1.23 Görüldüğü gibi kritik sayısının bilinmesi halinde geçiş noktasının yerinin belirlenmesi mümkündür. Burada kritik sayısı için yaklaşık bir değer kullanılmıştır. Kritik sayısının daha doğru değerini tahmin etmek için literatürde çeşitli yöntemler önerilmiştir. 1. m veter uzunluğuna sahip bir NACA 2412 proili için sınır tabakanın türbülansa geçiş kritik sayısını, kabul ederek sürtünme sürükleme katsayısını hesaplayınız. 1 r Bütün veter boyuna sınır tabakanın türbülanslı olması halinde birim açıklık başına S 1 sürtünme sürüklemesi Sınır tabakanın 1 bölgesinde türbülanslıolmasıhalinde birim açıklık başına S 1 1 sürtünme sürüklemesi ρv 3.1 ρv 1 /.113 / r 1 3.1 1 /.113 Sadee 2 bölgesindeki türbülanslı sürtünme sürüklemesi D, q, D, 1 q1, 1 D, 2 D, D, 1 D, 2 q, q 1, 1 1 bölgesindeki laminer sürtünme sürüklemesi D, 1 laminar q1, 1 laminar Toplam sürtünme sürüklemesi Sürtünme sürükleme katsayısı 1.113 olup, 1 laminar 188 1 74 74, 372 1/ 1/ 3.1 74 74,1 1/. 2 1 D q 1,1 laminar + q, q1, 1 D D q S q 1 1,1 laminar +,, 1 C.113, 1 laminar +,.113, 1 3 Proilin bir yüzü için sürtünme sürükleme katsayısı.113 188 + 372 318.113 3 1. m veter uzunluğuna sahip bir NACA 2412 proili için sınır tabakanın türbülansa geçiş kritik sayısını 1,, kabul ederek sürtünme sürükleme katsayısını hesaplayınız. 1 1.322 3.1, 1 laminar 42 1 1, 372,1 74 74 1/ 1 1.2 C.322, 1 laminar +,.322, 1 294.322 42 + 372.322 294 Proilin ik yüzü için toplam sürtünme sürükleme katsayısı C 2 318. 3 Proilin bir yüzü için sürtünme sürükleme katsayısı 291 NOT: Elde edilen sürtünme katsayısı deneysel sonuçtan bir miktar küçüktür. Anak aradaki arkın basınç sürüklemesine eşit olduğu söylenemez. Muhtemelen kabul edilen geçiş sayısı yeterli değildir. Proilin ik yüzü için toplam sürtünme sürükleme katsayısı C 2 291. 82 NOT: Elde edilen sürtünme katsayısıdeneysel sonuun %8 i mertebesinde olup terübeler bunun makul seviyede olduğunu göstermektedir. 7 8
Akım ayrılması Akım ayrılması 1-1.2.4. / Layrılmamış - - - - - - - Ayrılmamış akım ----------------- Ayrılmış akım p p q.2.4..8 / -2 Ayrılmış akım Layrılmış - dp/d > ters basınç gradyantı vasat olduğu için ayrılma yaratmıyor -3 p p q -4 Ayrılmamış akım - Dayrılmamış Dayrılmış Ayrılmamış akım - -7 Ayrılmış akım -8 NASA LS1 417 proili Hüum açısı 18.4 NASA LS1 417 proili Hüum açısı NASA LS1-417 proili etraında ayrılmamış ve ayrılmış akımlar NASA LS1-417 proili etraında ayrılmamış ve ayrılmış akımlar için basınç dağılımları 9 Bir kanat proili etraındaki gerçek akım Bir kanat proili etraındaki gerçek akım l1.2 α2 l.3 α l. α a b l1. 1. lma α1 - α1 +. d e - - α -. NACA 4412 proili etraındaki akım Hüum kenarı tutunma kaybı lma - NACA 4421 proili etraındaki akım Firar kenarı tutunma kaybı 11 12
Bir kanat proili etraındaki gerçek akım Bir kanat proili etraındaki gerçek akım Tutunma kaybı türleri İne proil tutunma kaybı 13 14 Bir kanat proili etraındaki gerçek akım Kanat proilinin tasarım açısından önemli karakteristikleri L/D : Taşıma / sürükleme oranı Fines C lma : Maksimum taşıma katsayısı V stall ρ 2W S C L,ma C lma yetersiz olduğu durumlarda laplarkullanılır Proil kalınlığının maksimum taşıma üzerindeki etkisi NACA 3-2XX serisi proilleri 1 1
Flap Hüum kenarı labı 17 18 Hüum kenarı labı Aşırı taşıma düzenekleri NACA 4412 proili etraındaki akım üzerinde slat etkisi Hüum ve irar kenarı aşıma taşıma düzenekleri ve akım alanı üzerindeki etkileri 19 2