Pisalem o tym pare lat temu, ze aby mozna bylo wyciagac wnioski z zachowania sie modelu samolotu w tunelu Aerodynamicznym malych predkosci w stosunku do zachowania sie samolotu w warunkach rzeczywistych musza byc dla modelu podobne charakterystyczne wspolczynniki i Podobne charakterystyczne Liczby!
Znamy dwa eksperymenty dla modeli Tu 154m
raz w skali 1:50 z 2016 przeprowadzonego w tunelu na uczelni WATu pod wodza habilitowanego Olejnika
drugi eksperyment przeprowadzony zostal w pazdzierniku 2017 w tunelu T1 w Instytucie lotnictwa Politechniki Warszawskiej dla modelu w skali 1:40 pod wodza habilitowanego Krzysiaka
Jedna z najwazniejszych charakterystycznych Liczb jaka powinna byc podobna dla obiektu w warunkach rzeczywistych i podobna dla modelu w warunkach tunelu aerodynamicznego jest Liczba Reynoldsa.
Dla warunkow rzeczywistych charakterystyczna predkosc wynosi V=72m/s , dla TU 154m charakterystyczna dlugosc wynosi L=SCA=5,28m oraz kinematyczna lepkosc powietrza dla 20° i std cisnienia 1013 hPa wynosi ni=15,011*10e-6 (powietrze w tunelu)
co daje Liczbe Reynoldsa o wartosci okolo Re=V*L/ni=25,325*10e+6
Zespol WATu habilitowanego Olejnika w ich eksperymencie dla modelu w skali 1:50 przy V=20m/s osiagnal Liczbe Reynoldsa o wartosci Re=0,138*10e+6
czyli okolo 183,5 razy mniejsza od tej rzeczywistej Re !
Zespol Inst.-Lot. habilitowanego Krzysiaka w eksperymencie dla modelu w skali 1:40 przy V=40m/s osiagnal Liczbe Reynoldsa o wartosci Re=0,35*10e+6
czyli okolo 72,36 razy mniejsza od tej rzeczywistej !!
Na podstawie obydu eksperymentow modelowych w tunelach aerodynamicznych z takimi parametrami nie nalezy wyciagac zadnych wnioskow na zachowanie sie oryginalnego samolotu!
Aby jednak zachowanie modelu w tunelu bylo podobne do zachowania oryginalnego samolotu w powietrzu nalezy doprowadzic do podobienstwa obydwu Liczb Reynoldsa.
Podam teraz przyklad w jaki sposob "podkrecaniem" lepkoscia kinematyczna ni dla medium jakim bedzie Azot w zamknietym tunelu aerodynamicznym o wielkosci T1 mozna doprowadzic do podobienstw Liczb Reynoldsa tej w warunkach rzeczywistych i tej w warunkach tunelowych.
Re=V*L/ni
dla modelu w skali 1:40 i dla predkosci azotu w tunelu wystarczy znalezc parametry dla ktorych ni bedzie o okolo 72,36 razy mniejsze od tego ni dla 20°C i cisnienia standardowego.
Otoz dla cisnienia w zamknietej "rurze" tunelu 20 bar i temperatury Azotu -124°C otrzymamy to co chcielismy, patrz:
Obliczmy teraz Re dla takiego ni=0,206848*10e-6 m^2/s
Mamy zatem Re=40*0,132/0,206848=25,526*10e+6 czyli troszeczke wieksza od tej Re=V*L/ni=72*5,28/15,011=25,325*10e+6
Jezeli takie warunki bylyby w tunelu spelnione, to mozna by bylo poprawne inne charakterystyczne parametry dla modelu przekladac na zachowanie sie samolotu w warunkach rzeczywistych!
A tak, jak podobienstwo liczby Re nie jest spelnione to i rownania ruchu beda mialy rozne rozwiazania przy tych samych warunkach poczatkowych i brzegowych.
O tym powyzszym pisalem juz w maju 2017 i proponuje zapoznac sie z tym co znajduje sie na str28 na tym zestawieniu:
O innym bledzie, raczej manipulacji habilitowanego Krzysiaka bedzie w nastepnej notce.
Komentarze