Re-Zahl angepasster Strak

CH_MEIER

User
Hallo zusammen,

zwei Fragen an die Profil-Päpste hier im Forum:

1. Was bedeutet eigentlich genau "Re-Zahl angepasster Strak"? Es ist schon klar, dass manche Profile (u.a. weniger Dickenrücklage) auch noch bei niedrigen Re-Zahlen funktionieren, andere (u.a. mit großer Dickenrücklage) aber nicht. Entsprechend wird bei einem Strak von der Wurzel mit hoher Dickenrücklage zum Randbogen mit geringer Dickenrücklage gestrakt - passend zu den zu erwartenden Re-Zahlen, okay. Aber wie genau jetzt? Was ist die "optimale Re-Zahl" für ein Profil?

2. Wie verändert man die Dickenrücklage von Profilen? Einfach die X-Koordinaten vor der größten Original-Dicke linear komprimieren und hinter der größten Original-Dicke entsprechend strecken? Kann man mit Excel leicht machen, es kommt auch wieder ein ähnliches Profil heraus, z.B. ist das hier ein HQ Acro 1/8 mit auf 27% vorgezogener Dickenrücklage. Oder wird das noch anders gemacht?

HQACRO27.jpg


Viele Grüße
Christoph
 
Hallo Christoph,

Wenn Du Dich durch die Beiträge wühlst, deren Sammlung der User "madmao" unter dem Thema "Modellsegelfliegen - Theorie und Praxis" dankenswerterweise initiiert hat, dann sollte Dir das meiste zu Deinen Fragen klar werden.

1. Was bedeutet eigentlich genau "Re-Zahl angepasster Strak"? Es ist schon klar, dass manche Profile (u.a. weniger Dickenrücklage) auch noch bei niedrigen Re-Zahlen funktionieren, andere (u.a. mit großer Dickenrücklage) aber nicht. Entsprechend wird bei einem Strak von der Wurzel mit hoher Dickenrücklage zum Randbogen mit geringer Dickenrücklage gestrakt - passend zu den zu erwartenden Re-Zahlen, okay. Aber wie genau jetzt? Was ist die "optimale Re-Zahl" für ein Profil?

Wenn die Päpste schweigen schlägt die Stunde des Fussvolks...
Also ich würde es so ausdrücken: Die optimale Re-Zahl ist die, bei der Du für ein gegebenes Profil möglichst viele der von Dir erwünschten Profileigenschaften erhältst, ohne dass einerseits Nachteile durch (übermässige) Ausbildung von laminaren Ablöseblasen entstehen, aber andererseits die Massnahmen zur Verminderung dieser Blasen die Leistungsfähigkeit nicht zu sehr einschränken. Da spreche ich jetzt nur von Wald und Wiesen Seglerprofilen. Deutlich andere Anwendungen mögen zu einer anderen Definition führen...
Re-Zahl angepasst ist ein Strak für mich dann, wenn die Polaren bzw. Profile ein paar Kriterien erfüllen: 1) Das untere Laminardelleneck liegt beim gleichen Auftriebsbeiwert. 2) Nullauftriebswinkel ist praktisch gleich und der Auftriebsanstieg möglichst ähnlich. Im Bereich des Auftriebsmaximums sieht man es natürlich trotzdem gerne, wenn weiter aussen am Flügel eine Anstellwinkelreserve besteht. 3) Üblicherweise sehen dann die Polaren so aus, dass sie zueinander einen "harmonischen Eindruck" machen, also keine unerwünschten Eigenschaften (Blasenwiderstand z.B.) sichtbar werden, und 4) genauso üblicherweise sehen die Profile sich recht ähnlich bzw. gehen "harmonisch auseinander hervor".
Die letzten zwei Punkte kommen natürlich meist daher, dass man von einem Grundprofil ausgeht und versucht, dessen Eigenschaften durch z.B. direkte Konturveränderung (s.u.) and andere Re-Zahlen "anzupassen". Nr. 4) ist also kein echtes Kriterium, sondern eine Folge der angewandten Vorgehensweise.

2. Wie verändert man die Dickenrücklage von Profilen? Einfach die X-Koordinaten vor der größten Original-Dicke linear komprimieren und hinter der größten Original-Dicke entsprechend strecken? Kann man mit Excel leicht machen, es kommt auch wieder ein ähnliches Profil heraus, z.B. ist das hier ein HQ Acro 1/8 mit auf 27% vorgezogener Dickenrücklage. Oder wird das noch anders gemacht?

Rein mathematisch gesehen, bringst Du so zwar eine Krümmungsunstetigkeit ins Profil. Die wird nicht sichtbar, wenn die Kontur an dieser Stelle ein Extremum hat. Sonst gibt es einen (úblicherweise leichten) Knick. Da wir aber sowieso nur diskrete Werte kennen und wenig modifizieren, merkt das keiner ;)
Aber: wenn Du die Profilkoordinaten nimmst wie sie sind, bringst Du dadurch auch die grösste Wölbung an eine andere Stelle. Da Dicke und Wölbung nur selten an der gleichen rel. Tiefe ihr Maximum annehmen, ist die Verschiebung nicht die gleiche! Meiner Meinung nach lohnt es sich beides zu trennen, also das Dickenprofil, genannt "Tropfen" und die Wölbungskurve unabhängig voneinander anzuschauen und mit der Verlagerung der Rücklagen der jeweiligen Maxima zu experimentieren (die Modifikanten müssen danach natürlich wieder zu einem Profil verheiratet werden). Damit wirst Du auch die oben beschriebene Gefahr von Knicken in der Kontur (Tropfen und Wölbungskurve) los.
Mit Xfoil z.B. geht das auch (unabhängig für Dicke und Wölbung!). Die Ergebnisse sind allerdings gelegentlich etwas, nun ja, interessant...

Daneben gibt es noch viele weitere Möglichkeiten an einem Profil rumzuspielen. Ober- und Unterseite müssen ja z.B. nicht gleich behandelt werden, der Nasenradius kann geändert werden, etc. Und neben den rein geometrischen Änderungen hat man z.B. in Xfoil die Möglichkeit die Geschwindigkeitsverteilung zu modifizieren und dann neue Konturen generieren zu lassen. Insgesamt also eine schier unendliche Spielwiese...

Gruss,

Michael
 
Hallo Christoph
zunächst must du dier im Klaren sein was das Flugzeug am besten können soll, die weiteren Eigenschaften sollten sich dem unterordnen.
Weiter stellt sich die Frage nach dem Flächengrundriss; bin ich Frei in der Gestalltung um ein bestimmtes Ziel zu erreichen.
Oder muss ich mich an eine Bestimmte Flügelform halten weil ich einen Flieger naturgetreu verkleinert nachbauen möchte.
Aus diesen Anforderungen ergiebt sich die Notwendigkeit der Anpassung der Profiele im Verlauf der Tragfläche.
Ich verwende zur Profilbearbeitung Profili. Profili arbeitet mit dem Xfoil Rechenverfahren hat aber eine schönere und leichtverständliche Oberfläche.
Die Auftriebsverteilung kontrolliere ich über FLZ Vortex. Du kannst dich auch gleich in xflr5 einarbeiten. Dann kanst du schritte über zwei Programme einsparen. Dafür ist xflr5 auch deutlich komplexer. Mit anderen Worten ich bin zu Blöd um mit xflr5 zu Arbeiten.
Gruß
Martin
 
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