Число эффективности Освальда

Коэффициент корреляции, сравнивающий коэффициент лобового сопротивления с идеальным крылом

Эффективность Освальда , подобно эффективности размаха , является поправочным коэффициентом, который отражает изменение сопротивления с подъемной силой трехмерного крыла или самолета по сравнению с идеальным крылом, имеющим то же удлинение и эллиптическое распределение подъемной силы. [1]

Определение

Эффективность Освальда определяется для случаев, когда общий коэффициент лобового сопротивления крыла или самолета имеет постоянную+квадратичную зависимость от коэффициента подъемной силы самолета.

С Д = С Д 0 + ( С Л ) 2 π е 0 А Р {\displaystyle C_{D}=C_{D_{0}}+{\frac {(C_{L})^{2}}{\pi e_{0}AR}}}

где

С Д {\displaystyle C_{D}\;} общий коэффициент лобового сопротивления ,
С Д 0 {\displaystyle C_{D_{0}}\;} - коэффициент сопротивления при нулевой подъемной силе ,
С Л {\displaystyle C_{L}\;} - коэффициент подъемной силы самолета ,
π {\displaystyle \пи \;} это отношение длины окружности к диаметру круга,
е 0 {\displaystyle e_{0}\;} это число эффективности Освальда
А Р {\displaystyle AR} это соотношение сторон

Для обычных самолетов с фиксированным крылом с умеренным удлинением и стреловидностью число эффективности Освальда с убранными закрылками обычно составляет от 0,7 до 0,85. На сверхзвуковых скоростях число эффективности Освальда существенно уменьшается. Например, при числе Маха 1,2 число эффективности Освальда, вероятно, будет составлять от 0,3 до 0,5. [1]

Сравнение с коэффициентом эффективности пролета

Часто предполагается, что число эффективности Освальда такое же, как и коэффициент эффективности пролета, который появляется в теории подъемных линий , и на самом деле для обоих обычно используется один и тот же символ e . Но это предполагает, что коэффициент сопротивления профиля не зависит от , что, конечно, неверно в общем случае. Предполагая, что само сопротивление профиля имеет постоянную+квадратичную зависимость от , альтернативную разбивку коэффициента сопротивления можно получить с помощью [ требуется цитата ] С Л {\displaystyle C_{L}} С Л {\displaystyle C_{L}}

С Д = с г 0 + с г 2 ( С Л ) 2 + ( С Л ) 2 π е А Р {\displaystyle C_{D}=c_{d_{0}}+c_{d_{2}}(C_{L})^{2}+{\frac {(C_{L})^{2}}{\pi eAR}}}

где

с г 0 {\displaystyle c_{d_{0}}\;} постоянная часть коэффициента сопротивления профиля,
с г 2 {\displaystyle c_{d_{2}}\;} - квадратичная часть коэффициента сопротивления профиля,
е {\displaystyle е\;} это коэффициент эффективности пролета из теории невязкого тела, например, теории подъемной линии

Приравнивая эти два выражения, получаем соотношение между числом эффективности Освальда e 0 и эффективностью пролета подъемного каната e . С Д {\displaystyle C_{D}}

С Д 0 = с г 0 {\displaystyle C_{D_{0}}=c_{d_{0}}}
1 е 0 = 1 е + π А Р с г 2 {\displaystyle {\frac {1}{e_{0}}}={\frac {1}{e}}+\pi ARc_{d_{2}}}

Для типичной ситуации мы имеем . с г 2 > 0 {\displaystyle c_{d_{2}}>0} е 0 < е {\displaystyle e_{0}<e}

Смотрите также

Примечания

  1. ^ ab Raymer, Daniel P., Aircraft Design: A Conceptual Approach , Раздел 12.6 (Четвертое издание)

Ссылки

  • Реймер, Дэниел П. (2006). Проектирование самолетов: концептуальный подход , четвертое издание. Образовательная серия AIAA. ISBN  1-56347-829-3
  • Андерсон, Джон Д. (2008). Введение в полет , Шестое издание. McGraw Hill. ISBN 0-07-126318-7 
  • Доктор философии Уильям Бейли Освальд, http://calteches.library.caltech.edu/3961/1/Obituaries.pdf


Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Освальд_эффективность_число&oldid=1135891206"