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Vecchio 26 aprile 07, 21:55   #2 (permalink)  Top
frank
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Come XFLR5 usa il metodo del reticolo di vortici

Come dicevo nel disclaimer, non sono un aerodinamico e quindi non sono in grado di illustrare nel dettaglio il metodo del reticolo di vortici (VLM). Chi può, integri questa mia mini-spiegazione.
Da quanto ho capito cercando in rete, si tratta di uno dei primi metodi computazionali per lo studio degli aeromobili: fu teorizzato negli anni '30 ma fu necessario attendere la disponibilità di calcolatori elettronici per poterlo applicare, negli anni '60; oggi è un metodo ben esplorato e documentato. Per applicare il VLM, le superfici portanti vengono suddivise in un reticolo di pannelli, ciascuno dei quali viene ipotizzato sede di un "vortice" che ha un lato trasversale al flusso d'aria e due lati paralleli al flusso che si estendono all'infinito (vedi figura). Imponendo alcune condizioni al contorno, legate alla non-penetrazione del flusso d'aria nell'ala, è possibile calcolare numericamente il contributo di portanza e resistenza dei vortici, sommarli e ottenere così la portanza e la resistenza dell'intera superficie.
Il VLM classico prevede che la relazione tra angolo di incidenza e portanza sia puramente lineare, e non considera gli effetti dovuti alla viscosità dell'aria. XFLR5 si propone di modellare un comportamento "realistico" anche ai numeri di Reynolds di interesse modellistico aggiungendo al comportamento lineare predetto dal VLM un contributo viscoso calcolato in base alle polari XFoil dei profili adottati (uno dei moduli interni di XFLR5 è infatti una versione di XFoil di Drela, convertita dal FORTRAN al linguaggio C). L'autore Deperrois avvisa comunque che non esiste un serio studio teorico in merito all'applicabilità di questa "combinazione" di analisi inviscida e viscosa, quindi bisogna prendere comunque i risultati cum grano salis e accontentarsi.
Per utilizzare XFLR5 nella pratica bisogna tenere conto di questa originale impostazione del programma. Bisogna infatti fornire al programma sia un modello "a pannelli" delle superfici aerodinamiche del modello (ala, elevatore, deriva) che è necessario per l'analisi non-viscosa del VLM "classico", sia una famiglia di polari derivate dall'analisi viscosa di ciascuno dei profili impiegati, per un insieme di numeri di Reynolds rappresentativi delle condizioni di "lavoro" del modello. In altri termini, prima di partire bisogna procurarsi i file di coordinate XFoil dei profili usati, e un trittico del modello.
Icone allegate
Studio degli aeromodelli con XFLR5-vlm1.gif  

Ultima modifica di frank : 26 aprile 07 alle ore 22:03
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