XFoil - Spannweite angeben?

Hallo,

ich arbeite an einer RC-Segelflugsimulation.
Mein vorläufiges Ziel ist die plausible Visualisierung eines RC-Segelflugzeugs (im Wind).
Im Rahmen der Auftriebsberechnung habe ich mir die Ca-Werte mit XFoil für ein Eppler 360 Profil (aus den x/y Werten) ausgerechnet. Ich habe eine Lookup-Tabelle erstellt in der für ausreichend viele Anstellwinkel Ca-Werte stehen (bei einer Re-Zahl von 100k).

Die Auftriebsgleichung ist nach folgender Formel implementiert:
A = Rho / 2 * Ca * v^2 * Fi
mit
Rho = Luftdichte
Ca = Auftriebsbeiwert
v = Fluggeschwindgkeit
Fi = Flächeninhalt

In die Berechnung des Widerstandskoeffizienten gehen nach meinem Verständnis die Werte für Profiltiefe und Spannweite mit ein.

Mir ist klar, dass sowohl Auftriebsbeiwert, als auch Widerstandbeiwert dimensionslose Zahlen sind.
Trotzdem ergeben sich aus dem bis hierher genannten folgende Fragen:
- Ist es unrelevant welche Spannweite und Profiltiefe zur Berechnung der Polaren, bzw. des Auftriebs-/Widerstandbeiwertes für ein bestimmtes Profil benutzt werden?
- Wenn dem nicht so ist, wie kann ich in XFoil diese Werte definieren? Ich habe keine Möglichkeit dafür gefunden.
- Da ich mich mit Profilen nicht besonders gut auskenne, wäre es sehr hilfreich für mich, wenn mir jemand eine Angabe über übliche Werte hinsichtlich Spannweite, Profiltiefe und Flächeninhalt für eine Modellsegelflugzeug mit einem Eppler 360 Profil geben könnte.

Ich bin gespannt ob ich diese Fragen halbwegs in der richtigen Rubrik (oder überhaupt im richtigen Forum gestellt habe) ;-)

Grüße

Sebastian

Moin,

die Flächentiefe geht nur insofern ein, dass sie die Reynolds-Zahl beeinflusst.
Da XFoil ein Kennwertrechner ist, taucht die Tiefe somit dort nicht direkt auf. Trotzdem muss man sich natürlich des Einsatzes bewusst sein und auf umwegen gehen Flächenbelastung und Flächentiefe ein.

Gruß, Steffen

Hallo Steffen,

Danke für Deine Antwort.
Ist Flächentiefe = Profiltiefe?
Der Hinweis, dass dieser Wert über die Re-Zahl miteingeht ist wertvoll für mich - das hatte ich übersehen.
Alle anderen Fragen bleiben weiterhin für mich offen :-)

Grüße

Sebastian

ja klar. Die lokale Rezahl ergibt sich aus der lokalen Profiltiefe (Profillänge, Flächentiefe, Flügeltiefe)

Die letzte Frage kann nicht beantwortet werden, da es kein 'übliches Flugzeug zu einem Profil' gibt.

Ein Profil wird zur Aufgabe gewählt und nicht umgekehrt.

Gruß, Steffen

Hallo Sebastian, bin mir nicht wirklich sicher, ob ich Deine Fragen richtig interpretiere...

1.) Das Programm xflr5 macht so ziemlich das, was Du glaube ich machen willst.


2.) Über die angegebene Formel berechnest Du die Auftriebskraft für ein bestimmtes ca bei einer bestimmten Geschwindigkeit. Die Widerstandskraft berechnet sich GANZ GROB!! über die gleiche Formel, nur eben mit dem zum ca dazugehörigen cw Wert. (siehe Polardiagramm)
Hierbei unberücksichtigt bleiben allerdings die restlichen Widerstände! (interferenz,induziert,Restwiderstand...)
Wenn Du diese Berücksichtigen willst, so musst Du den cw Wert für den Flügel aufschlüsseln in cw Profil plus cw induziert.

Für das Flugzeug ergibt sich somit
cw=cw induziert +cw Profil+ cw Rest + cw interferenz


Bei elliptischer Auftriebsverteilung und nur da, kannst Du für cw induziert = ca/(Pi *Lamda) rechnen. Hier siehst Du auch den Einfluss der Spannweite, da Lamda = Spannweite²:Flügelfläche


So ich hoffe geholfen zu haben. Denke aber, dass Steffen da tiefer drin steckt
Gruß

@Steffen: Ja schon klar, dass diese Frage unendlich Antworten zulässt. Was ich im Augenblick tue ist eine Flugsimulator zu implementieren der "plausibles" (nicht realistisches!) Flugverhalten suggeriert. Ich brauche also einfach "irgendein" Flugzeug - konkret alle Werte dieses Flugzeugs um alles mal durchrechnen zu können und dann festzustellen ob mein Programm macht was es machen soll. D.h. ich brauche einfach nur ein in sich schlüssiges Modellsegelflugzeug. Rein grafisch habe ich die Repräsentation des Flugzeugs soweit auf ca. 2,75m Spannweite gemodelt. Und ich habe rechnerisch eben ein Eppler 360 Profil genommen (nicht weil ich das Profil aus einem besonderen Grund bevorzuge, sondern weil ich IRGENDeins brauche). Neben 2,75m Spannweite (die ohne weiteres is jedes beliebige Mass wandelbar sind, habe ich also lediglich das Profil und die Re-Zahl (100k) festgelegt auf der ich rechne. ALLE anderen Werte (inkl. Profiltiefe, Modellgewicht usw) sind vollkommen offen. Und eben deswegen brauche ich irgendwelche Daten die ich zum implementieren und testen benutzen kann und die ein Modellsegelflugzeug repräsentieren.
Also mit Daten diesbezüglich meine ich: Eine zusammen funktionierende Menge von Variablen-Werten die ein flugfähiges Modell abbilden.

@ Gliderfreak
Ich werde mir das Programm cflr5 mal angucken, habe es bisher noch nicht geseehen.
Was die verschiedenen Widerstand(bei)werte betrifft plane ich im Augenblick genau was Du gesagt hast: ich versuche grob anzunähern (Ziel: plausibles (!= realistisches) Flugverhalten). Wenn das nicht ausreicht oder ich die Simulation verbessern will, werden ich mich mit genaueren Wertefindungen beschäftigen.

Vielen Dank für eure Antworten. Ihr helft mir sehr weiter.

Gruß

Sebastian

Hm, irgendwie ist mir nicht klar, warum man zur Simulation plausibler Flugeigenschaften Softwarefunktionen benutzt, die zur Bestimmung von Flugleistungen dienen.

Nimm da ca-alpha, das ist eh weitestgehend Rezahl-unabhängig. Verwende eine simple parabolische Widerstandspolare und dann sind die eigenschaftsrelevanten Parameter hinreichend genau.

Aber auch das nur im linearen Bereich. Im Bereich der Grenzflugzustände geht das alles eh nicht, da ist man empirisch besser beraten.

Gruß, Steffen

Ich denke Flugeigenschaften und Flugleistungen hängen voneinander ab.
Ich habe XFoil genutzt um eine Lookup-Tabelle für Alpha-Ca Werte zu erhalten (das steht im Post auch drin). Ansonsten brauche ich eigentlich nur noch Daten um ein realistisches (wie auch immer geartetes) Modellsegelflugzeug abzubilden.