Frage zu XFLR5 ; Auslegung fur 4m40 ASW ?

[ropp]

Hallo,

Ich versuche, mich für ein Profil und eine Flügelgeometrie für ein neues 4m40-ASW-Projekt zu entscheiden.
Ich verwende dazu als Hilfe die Programme Nurflugel und XFLR5.

Meine erste Frage bezieht sich auf die Auswirkungen der Flügelgeometrie:
Ich vergleiche eine "maßstabsgetreue" ASW20-Geometrie (zweistufiges Trapez) mit einem "optimierten" mehrstufigen Trapez (optimiert auf Auftriebsverteilung und damit auch auf Cwi).
Wenn ich jedoch beide Flügel in XFLR vergleiche, sehe ich kaum einen Unterschied; die maßstabsgetreue Geometrie ist bei den niedrigeren Geschwindigkeiten sogar besser und hat einen höheren maximalen Cl/Cd-Wert.
Ich hatte erwartet, dass die optimierte Geometrie über den gesamten Bereich besser sein würde.
Daher frage ich mich, ob XFLR richtig verwendet wird. Mache ich etwas falsch? Mehrere Werte in den Diagrammen entsprechen dem, was "Nurflugel" auch angibt.

Das verwendete Profil ist das SA7036ami von B.Rodax.
Die Flächenbelastung und Spannweite ist bei beiden genau gleich.
Tragflächenbelastung 59g/dm
Spannweite : 4m40

Scale geometrie und Auftriebsverteilung:

"Optimierte" geometrie :

Laut XFLR5 :

Die Unterschiede sind sehr gering .



Meine zweite Frage bezieht sich auf die Mindest sinkgeschwindigkeit.
XFLR gibt hier Werte von 6 bis 7 cm/s an; das kann nicht sein ... .
Und dieses Minimum läge bei alpha = -0,8; Vx ist dann 86km/h; Cl=0,17 . Die minimale Vz sollte bei viel größeren Cl ; und niedriger Geschwindigkeit liegen.
Wahrscheinlich mache ich in XFLR etwas falsch, aber ich kann es nicht finden. Hat jemand Erfahrung?

Jede Hilfe ist willkommen!
Danke,

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[reinika]

Hallo @ropp

1. So von weitem gesehen könnte deine optimierte Geometrie weniger Streckung haben. Das würde den besseren Leistungspeak der Original- Geometrie erklären.
Die mehr elliptische Geometrie kann den Streckungsverlust nicht aufwiegen.

2. Verstellt X5 wirklich das Höhenruder bei dieser Rechnung? Nicht etwa Wölbklappe?

Gruss
Reini

 

[axgi]

Moin
Bei laut Bild, einen Gleitwinkel (CL/CD) von weit über 100 und einem Sinken von einigen cm pro Sekunde scheint da etwas nicht zu passen
Eventuell mal das Gesamtgewicht und die Einstellung der Einheiten kontrollieren.

Grüsse, Axel

 

[Fliegerstefan]

Wo ist dein Leitwerk? Und der Rumpf hat keinen Schadwiderstand?
Die Eingabe ist unvollständig-du musst ein gesamtes Flugzeug betrachten.
Versuche es besser mit FLZ-Vortex und gib die gesamte Flugzeuggeometrie ein!
Gruss
Stefan

 

[axgi]

Eventuell hat er ja bewusst nur den Flügel gerechnet. Trotzdem sind die Daten komisch.
Ropp, vielleicht kannst du das Projektfile mal hier einstellen.

 

[mipme_kampfkoloss]

In XFLR5 werden nur die Flächen + Leitwerke gerechnet.
Aber da ist was faul mit den Zahlen.

Welche Re-Zahlen und welchen mode hast du genommen um die Profile und Flügel zu rechnen?

 

[Tunc Uzun]

vielleicht kannst du das Projektfile mal hier einstellen.

Dieser Hinweis ist zielführender als Rätsel raten.

 

[Alexander Guffler]

Beitrag zur ersten Frage:
Es kommt beim Vergleichen auch auf die Anzahl der Panels an. Je nach dem, wie das eingestellt ist, könnte der Flügel mit weniger Trapezen auch weniger Panels haben und dadurch sind die beiden Flügel nur schwer vergleichbar. Hast du die Anzahl und Verteilung der Panels annähernd ähnlich gemacht?
Was die absoluten Werte angeht schließe ich mich den anderen an, eine Gleitzahl von über 400 kann bei einer viskosen Rechnung Für einen Flügel der Größe und ein Leitwerk nicht herauskommen. Sicher, dass dein Flügel nicht 440 m Spannweite hat? ;-) Ggf sind die 2D Profilpolaren auch "korrupt". Diese auch überprüfen. 30 m/s für das beste Gleiten ist auch viel zu hoch. Ein 4.4m Segler wird typischerweise zwischen 12 m/s und 20 m/s unterwegs sein.

Meiner Meinung nach ist es nicht unbedingt erforderlich, für einen relativen Vergleich von Flügeln den Rumpfwiderstand hinzuzurechnen - der ist ja identisch wenn du den selben Rumpf annimmst. Natürlich sind die absoluten Zahlen und Position der Optima nicht an der richtigen Stelle, macht zum Vergleichen von Flügeln aber keinen Unterschied.
An sich musst du dir aber keine allzu großen Sorgen machen, ob der Flügel A jetzt besser ist als B... viel wichtiger sind die richtigen Einbauwinkel und Schwerpunktlage. Natürlich sollte XFLR da zuerst sinnvolle Zahlen ausspucken. Wenn du dann noch auf das Abrissverhalten schaust und nach außen bisschen geom. Schränkung einbaust, wirst du einen tollen Flieger haben!

 

[ropp]

Hallo zusammen,

schon jetzt vielen Dank für die Antworten.

Was den Rumpf betrifft:
Ich habe sie in der Tat nicht definiert, weil ich nur an einem Vergleich zwischen den Flügeln interessiert bin. Der Rumpf erzeugt natürlich Widerstand und eine niedrigere Gleitzahl, aber das erklärt nicht die falschen Werte, die ich jetzt erhalte.

Zu Re Nummer :
Ich habe zunächst den T2-Polar für innen (165000), mitte (150000), ausen (48000) genommen.
Um die Dinge zu vereinfachen, habe ich nun überall das gleiche Profil genommen (m) und alle Polaren von Re20000 bis 200000 (Batch) gemacht; zuerst Typ T1, dann auch T2. Aber egal, was ich tue, ich erhalte immer das gleiche falsche Ergebnis.
Wahrscheinlich mache ich bei der Flügelanalyse in XFLR etwas grundlegend falsch.

Ich habe das Projekt hier hochgeladen; vielleicht kann jemand einen Blick darauf werfen?
(file "compare scale opti.dat" ist ein *.xfl file ; aber .xfl kan ich nicht hochladen)

Rob.

Übersetzt mit www.DeepL.com/Translator (kostenlose Version)

 

[mipme_kampfkoloss]

Hi Rob.

Bitte für alle Profile T1 Polaren erstellen (batch).
Und eine EWD beim Flieger einstellen.

Dann sollte alles funktionieren.

Das Seitenleitwerk fehlt übrigens noch...

 

[Alexander Guffler]

Ja eigentlich musste man nicht viel machen:

• Alle 2D Polaren mit "Batch" T1 über die Re-Zahl Liste neu rechnen lassen (sicherheitshalber, aber ich glaube das war sogar in Ordnung)
• Bei den Analysen: Die Option "viscous" war nicht gesetzt, sollte sie aber sein
• Die Verteilung der Panels in y-Richtung war etwas ungleichmäßig und ungünstig. Ist jetzt hier nicht genau gleich bei den Flügeln, aber schon besser.

Siehe da, sinnvolle Größenordnungen und der "opti" Flügel hat eine geringfügig bessere max. Gleitzahl, der "scale" Flügel hat aber mehr Streckung (aspect ratio) und ist daher gar nicht so schlecht im Vergleich.

Also ich denke damit kannst du jetzt weiter arbeiten. Viel Erfolg!

PS: An dieser Stelle noch die Offtopic Anmerkung, dass es doch praktisch wäre, .xfl files auch offiziell als Anhang hochladen zu können.

 

[ropp]

Nochmals vielen Dank!
Jetzt funktioniert es so, wie es sollte; ich erhalte jetzt "normale" Diagramme.

Was mir noch nicht ganz klar ist, sind diese "Panels".
Ist es richtig, dass XLFR eine Berechnung für jedes "Panel" vornimmt und diese dann für den gesamten Flügel aggregiert?

Und was macht XFLR, wenn das Profil nicht über die gesamte Spanne gleich ist? Berechnet es dann für jedes "Panel", welches Profil dort gilt? Ich glaube es nicht, da die Polaren für diese Zwischenprofile doch nicht vorhanden sind ?
Vielleicht ist es für das Endergebnis von geringer Bedeutung, aber ich würde es gerne wissen.

Letzte Frage : stromungsabriss.
Wie kann ich das in den Polaren sehen?
Soll ich einfach im T2-Polar an der Stelle nachsehen, wo der Polar einen Knick macht?
(Ich möchte mir das genauer ansehen, um das Verhalten an der Spitze zu untersuchen)
Ich gehe davon aus, dass dort, wo die Polar gleichmäßig verläuft, die Stromung noch in Ordnung ist?

Rob.

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[Tunc Uzun]

Bin ich der einzigste der Probleme hat die beiden verlinkten xflr5-Projektdateien einzulesen?

Auch die beiden Vorgängerversionen 6.57 und 6.56 erzeugen bei mir den gleichen Fehler?! Meine eigenen Dateien liest es erwartungsgrmäß dagegen weiterhin fehlerfrei ein???

Habe es gerade alternativ auf einem Laptop versucht... gleiche Fehlermeldung?! Hat da jemand noch eine Idee warum es beir scheitert?

 

[luk87]

Ja eigentlich musste man nicht viel machen:

• Alle 2D Polaren mit "Batch" T1 über die Re-Zahl Liste neu rechnen lassen (sicherheitshalber, aber ich glaube das war sogar in Ordnung)
• Bei den Analysen: Die Option "viscous" war nicht gesetzt, sollte sie aber sein
• Die Verteilung der Panels in y-Richtung war etwas ungleichmäßig und ungünstig. Ist jetzt hier nicht genau gleich bei den Flügeln, aber schon besser.

Siehe da, sinnvolle Größenordnungen und der "opti" Flügel hat eine geringfügig bessere max. Gleitzahl, der "scale" Flügel hat aber mehr Streckung (aspect ratio) und ist daher gar nicht so schlecht im Vergleich.

Also ich denke damit kannst du jetzt weiter arbeiten. Viel Erfolg!



Anhang anzeigen 12369291



Anhang anzeigen 12369292


Anhang anzeigen 12369293
PS: An dieser Stelle noch die Offtopic Anmerkung, dass es doch praktisch wäre, .xfl files auch offiziell als Anhang hochladen zu können.

Hallo Alexander,

kurzer Nachtrag zu der Verteilung in y-Richtung (Spannweite) bei der Berechnung von Flügel und Leitwerken. Wichtig ist, dass der Kontrollpunkt des Panels auf dem Leitwerk nicht in die Nähe des Hufeisenwirbels eines Flügelpanels kommen darf. Wenn man das sicher stellt, kann man bei deiner Verteilung bleiben. Wenn nicht, empfiehlt die xflr5 Dokumentation die Panels in Spannweitenrichtung von Flügel und Leitwerk in gleicher Linie zueinander anzuordnen.

Hier das Bild aus der xlr5 Dokumentation:

Grüße Lukas

 

[Alexander Guffler]

Hallo Alexander,

kurzer Nachtrag zu der Verteilung in y-Richtung (Spannweite) bei der Berechnung von Flügel und Leitwerken. Wichtig ist, dass der Kontrollpunkt des Panels auf dem Leitwerk nicht in die Nähe des Hufeisenwirbels eines Flügelpanels kommen darf. Wenn man das sicher stellt, kann man bei deiner Verteilung bleiben. Wenn nicht, empfiehlt die xflr5 Dokumentation die Panels in Spannweitenrichtung von Flügel und Leitwerk in gleicher Linie zueinander anzuordnen.

Hier das Bild aus der xlr5 Dokumentation:

Grüße Lukas

Das ist korrekt, das hier können bei der Berechnung Singularitäten entstehen und irgendwo wird dann fast durch Null geteilt. Dann kommen negative Widerstände raus und sonst unbrauchbares Zeug. Alles schon erlebt, also du hast absolut Recht.
In konkret diesem Fall muss man allerdings 3D denken: In diesem Fall ist das Leitwerk nach oben versetzt (T-Leitwerk) und damit sind die nach hinten laufenden Wirbel weit genug voneinander entfernt. Also grundsätzlich für Panel Verfahren: Auch wenn es kein T-Leitwerk ist, bisschen versetzen kann helfen.

 

[Tunc Uzun]

Bin ich der einzigste der Probleme hat die beiden verlinkten xflr5-Projektdateien einzulesen?

Anhang anzeigen 12370832

Auch die beiden Vorgängerversionen 6.57 und 6.56 erzeugen bei mir den gleichen Fehler?! Meine eigenen Dateien liest es erwartungsgrmäß dagegen weiterhin fehlerfrei ein???

Habe es gerade alternativ auf einem Laptop versucht... gleiche Fehlermeldung?! Hat da jemand noch eine Idee warum es beir scheitert?

Wer lesen kann ist klar im Vorteil (oder "Kleine Ursache, große Wirkung"):
Bei mir fehlte der Schritt des Umbenennens zurück in die Endung *.xfl !

Also, doch nur selbstverursachtes Problem.