150768 (Расчет сверхзвукового обтекания заостренных тел вращения)

2016-07-29СтудИзба

Описание файла

Документ из архива "Расчет сверхзвукового обтекания заостренных тел вращения", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "физика" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "контрольные работы и аттестации", в предмете "физика" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "150768"

Текст из документа "150768"

Министерство Образования Российской Федерации

Омский государственный технический университет



Кафедра “Авиа- и ракетостроение”

Расчетно-графическая работа

Расчет сверхзвукового обтекания заостренных тел вращения

КР 2068998-00.00.00.000.ПЗ

Омск 2006

Введение

Некоторые летательные аппараты (например, ракета, артиллерийский снаряд) или их конструктивные элементы могут иметь форму тела вращения. Исследования обтекания таких тел составляют содержание одного из важнейших разделов современной аэродинамики.

Корпус (фюзеляж) в виде тела вращения, или тела, по форме близкого к нему, представляет собой наряду с крыльями, управляющими и стабилизирующими элементами важнейшую часть многих летательных аппаратов. Некоторые типы аппаратов имеют корпус, как единственный, другие - как основной элемент аэродинамической схемы. Поэтому, в аэродинамических исследованиях изучение обтекания тел вращения и разработка методов расчета силового воздействия на них при таком обтекании занимают большое место.

Результаты аэродинамического расчета можно использовать для оценки аэродинамических свойств летательного аппарата, если он собой по форме представляет тело вращения, или же применить эти результаты с соответствующими данными для несущих поверхностей (крыльев, рулей, стабилизаторов) и интерференционными поправками как отдельные составляющие для комбинации «корпус- крыло- оперение».

Расчет установившегося обтекания летательных аппаратов, имеющих форму тонкого заостренного тела вращения, можно производить путем линеаризации задачи. Соответствующие способы расчета, основанные на методе источников и диполей. Дают возможность определить параметры потока на поверхности тонкого заостренного тела вращения, а также, его аэродинамические коэффициенты, как при осесимметричном обтекании, так и при движении под малым углом атаки.


Задание

Найти распределение диполей (функцию m(ε)) на цилиндрическом корпусе, имеющем заостренную головную часть с параболической образующей. Корпус совершает движение при M, под некоторым углом атаки α и одновременно вращается с угловой скоростью вокруг поперечной оси, проходящей через центр масс. Длина тела xk, длина головной части xмид, расстояние от носка до центра масс хм, радиус корпуса rмид.

Исходные данные для расчета:

M=1.5; xk=7.5 м; xмид=4.5; хм=5; rмид=1.5.

Корпус разбиваем на n=15 частей.

Расчет первых трех точек в MathCAD:

Формула для расчета радиуса тела:

Интенсивность диполей при обтекании под нулевым углом атаки рассчитывается по формулам:

Распределение диполей первых трех точек:

Коэффициент давления при обтекании под нулевым углом атаки расчитывается по формуле:

.

Интенсивность диполей при обтекании под малым углом атаки рассчитывается по формулам:

Расчет коэффициента давления при обтекании под малым углом атаки


Текст программы расчета выполненной в среде Delphi:

unit Unit1;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, Grids, StdCtrls, ExtCtrls, ComCtrls, TeEngine, Series, TeeProcs,

Chart, Buttons, DbChart, math, Menus;

type

TForm1 = class(TForm)

PageControl1: TPageControl;

TabSheet1: TTabSheet;

TabSheet2: TTabSheet;

PageControl2: TPageControl;

TabSheet3: TTabSheet;

TabSheet4: TTabSheet;

TabSheet5: TTabSheet;

TabSheet6: TTabSheet;

TabSheet7: TTabSheet;

LabeledEdit1: TLabeledEdit;

LabeledEdit2: TLabeledEdit;

LabeledEdit3: TLabeledEdit;

LabeledEdit4: TLabeledEdit;

LabeledEdit5: TLabeledEdit;

LabeledEdit6: TLabeledEdit;

Panel1: TPanel;

Button1: TButton;

StringGrid1: TStringGrid;

Chart1: TChart;

Chart2: TChart;

Chart3: TChart;

Chart4: TChart;

Chart5: TChart;

Series1: TLineSeries;

Series2: TLineSeries;

Series3: TLineSeries;

Series4: TLineSeries;

Series5: TLineSeries;

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure Button1Click(Sender: TObject);

type

vector = array[0..101]of real;

var

Form1: TForm1;

n:integer;

m,p,m1,p1:Vector;

x,r,e:vector;

implementation

procedure DoCount(const Minf,Xk,Xmid,Xm,Rmid:real);

var a1,pr,sm:real;

k,i:Integer;

begin

a1:= sqrt( sqr(Minf)-1);

x[0]:=0;

for i := 1 to n do

x[i]:=x[i-1]+Xk/n;

for i:=0 to n do

if x[i]<=Xmid then r[i]:= (Rmid/Xmid)*(2-x[i]/Xmid)*x[i]

else r[i]:= Rmid ;

for i := 1 to n do

begin

e[i]:=x[i]-a1*r[i];

end;

pr:=x[1]/(a1*r[1]);

m[1]:= 1/(pr*sqrt(pr*pr-1)+ln(pr+sqrt(pr-1)));

for i := 1 to n-1 do

begin

sm:=0;

pr:=0;

for k := 1 to i do

begin

pr:=(x[i+1]-e[k-1])/(a1*r[i+1]);

sm:=sm+ m[k]*( pr* sqrt(pr*pr - 1)+ln( pr + sqrt(pr-1) ))

end;

pr:=(x[i+1]-e[i])/(a1*r[i+1]);

m[i+1]:=(1-sm)/( pr* sqrt(pr*pr-1)+ln( pr + sqrt(pr-1) ));

end;

for i:= 1 to n-1 do

begin

sm:=0;

for k:=1 to i do

begin

pr:=(x[i]-e[k-1])/(a1*r[i]);

sm:= sm+ m[i]*sqrt( pr*pr-1)

end;

p[i]:=(-4/a1)*sm;

end;

pr:=(x[1])/(a1*r[1]);

m1[1]:=((x[1]-Xm)/Xk)/(pr*sqrt(pr*pr-1)+arccosh(pr));

for i := 1 to n-1 do

begin

sm:=0;

for k := 1 to i do

begin

pr:=(x[i+1]-e[k-1])/(a1*r[i+1]);

sm:=sm+m1[k]*(pr*sqrt(pr*pr-1)+arccosh(pr))

end;

pr:=(x[i+1]-e[i])/(a1*r[i+1]);

m1[i+1]:=( ( (x[i+1]-Xm)/Xk )-sm)/

(pr*sqrt(pr*pr-1)+arccosh(pr));

end;

for i:= 1 to n-1 do

begin

sm:=0;

for k:=1 to i do

begin

pr:=(x[i]-e[k-1])/(a1*r[i]);

sm:= sm+ m1[k]*sqrt( pr*pr-1)

end;

p1[i]:=(-4/a1)*sm;

end;

end;

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

n:=StrToInt(LabeledEdit6.Text);

DecimalSeparator:='.';

StringGrid1.Cells[0,0]:= '№';

StringGrid1.Cells[1,0]:= 'X';

StringGrid1.Cells[2,0]:= 'R';

StringGrid1.Cells[3,0]:= 'm';

StringGrid1.Cells[4,0]:= 'p';

StringGrid1.Cells[5,0]:= 'm1';

StringGrid1.Cells[6,0]:= 'p1';

end;

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

var i:integer;

begin

n:=StrToInt(LabeledEdit6.Text);

StringGrid1.RowCount:=n+1;

for i := 1 to n+1 do

with StringGrid1 do

begin

Cells[0,i]:= IntToStr(i-1);

end;

try

DoCount (StrToFloat(LabeledEdit1.Text),

StrToFloat(LabeledEdit2.Text),

StrToFloat(LabeledEdit3.Text),

StrToFloat(LabeledEdit4.Text),

StrToFloat(LabeledEdit5.Text));

except

ShowMessage('Проверьте введенные параметры!');

end;

Series1.Clear;

Series2.Clear;

Series3.Clear;

Series4.Clear;

Series5.Clear;

for i:= 0 to n do

begin

try

//рисую графики

Series1.Add(r[i]);

Series2.Add(m[i]);

Series3.Add(p[i]);

Series4.Add(m1[i]);

Series5.Add(p1[i]);

//Заполняю таблицу

StringGrid1.Cells[1,i+1]:= FloatToStrF(x[i],ffFixed,3,3);

StringGrid1.Cells[2,i+1]:= FloatToStrF(r[i],ffFixed,3,3);

StringGrid1.Cells[3,i+1]:= FloatToStrF(m[i],ffFixed,3,3);

StringGrid1.Cells[4,i+1]:= FloatToStrF(p[i],ffFixed,3,3);

StringGrid1.Cells[5,i+1]:= FloatToStrF(m1[i],ffFixed,3,3);

StringGrid1.Cells[6,i+1]:= FloatToStrF(p1[i],ffFixed,3,3);

except

end;

end;

end;

end.

Скришоты работы программы в сравнении с графиками MathCad:


Вывод

Проведенный в программе расчет на первых трех участках совпадает с данными, полученными при моделировании в MathCAD (с точностью до 103), поэтому принимается, что программа расчета дает справедливые результаты для остальных участков обтекаемого тела.

Список литературы

  1. Кузнецов В.И., Макаров В.В. Сверхзвуковое обтекание заостренных тел вращения: Учебное пособие.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 1999г.- 80с.

  2. Кузнецов В.И., Макаров В.В. Аэрогазодинамика в вопросах и задачах: практикум.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002г.- 80с.

19



Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5057
Авторов
на СтудИзбе
456
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее