Projekt: kissSlope; 3D Konstruktion in blender, CAM, und mehr

[swiftsoarer]

Hallo zusammen,
ich habe meine sections im Endeffekt nach der Geometrie ausgewählt. Also immer nach einem Profilwechsel oder bei einer Definition einer Klappe. Also keine Erfahrung mit vielen Sections.
Jetzt zur Kurvendiskussion: Der deftones kann das viel besser:

RESopenS: Ein OpenSource Projekt - Wer hat Lust, mit mir zu optimieren?

Hallo Peter (Kyrill), wie per whats app versprochen bin ich natürlich auch gerne dabei. Die Diskussion, die jetzt hier in Gang kommt, finde ich super, die hatte ich mir damals mit den Flores Daten gewünscht. Der Rumpf kommt mir irgendwie vertraut vor :-) . Dann kann ich jetzt beisteuern, wie...

www.rc-network.de

Oder z.B. die Supra laden und versuchen nachzuvollziehen was Dr. Drela da gemacht hat.
Wie gesagt, mich interessiert dabei die Auftriebsverteilung im Kurvenflug oder irgendwelche Trimmzustände. Die Leistungsbeurteilung mache ich natürlich auch im xflr5.
Macht's gut,
Johannes

 

[alexrc]

Eine Frage zu XFLR5 und xml:
Ich finde zwar eine option analysis > import analysis from xml file
aber nirgends eine Beschreibung wie so ein XMl file aussehen soll. Gibt es eine Möglichkeit die Batch Analyse für das 'polar mesh' (per script) als xml zu schreiben?

Außerdem gibt es file > execute script
aber auch hierzu keine Information.

Danke für Eure Hinweise

 

[mipme_kampfkoloss]

Der Export ist im anderen Menü versteckt: Polars > Current Polar > Export Analysis as XML File
Vielleicht da mal ein Beispiel ziehen...

 

[alexrc]

Der Export ist im anderen Menü versteckt: Polars > Current Polar > Export Analysis as XML File
Vielleicht da mal ein Beispiel ziehen...

Also den export für das ganze plane (sections definition) habe ich gefunden.
Polarenanaylase geht immer nur eine, aber nicht für eine Batch analyse - oder habe ich was übersehen?

 

[alexrc]

Ich habe jetzt einiges 3D in xflr5 angeschaut. In Kürze (Details später):
-> ich komme auf Ag25 - Ag26 von 40% span - AG14 (statt AG27), wobei ich die Zwischenbereich nicht als linearen Übergang zwischen den Profilen gestalte, sondern entsprechen der lokalen Re Zahl (wenn man den Schaum fräsen kann und nicht mit Draht schneiden muß hat man hier ja Gestaltungsfreiheit).

Jetzt bin ich gerade dabei das Abrissverhalten zu studieren.
Es wahrscheinlich eine Kombination von nach außen Überelliptisch und ca. 2° Anstellung.

Meine Frage wäre: wie stabil solls sein?
Beispiel: halbe Spannweite=0.8m
Abriss beginnt bei ca. 11.25° Anstellwinkel, von innen her:

      Computing Plane for alpha=  11.25°
       Calculating aerodynamic coefficients...
         Calculating wing...Main Wing
           Span pos =     -0.29 m,  Re = 103671,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.25 m,  Re = 105475,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.21 m,  Re = 107279,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.19 m,  Re = 108393,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.18 m,  Re = 108768,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.16 m,  Re = 109028,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.14 m,  Re = 109522,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.10 m,  Re = 110202,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.06 m,  Re = 111002,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.02 m,  Re = 111492,  Cl =   1.19 could not be interpolated

breitet sich dann aus:

     Computing Plane for alpha=  11.50°
       Calculating aerodynamic coefficients...
         Calculating wing...Main Wing
           Span pos =     -0.42 m,  Re = 96523,  Cl =   1.18 could not be interpolated
           Span pos =     -0.38 m,  Re = 98737,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.34 m,  Re = 100543,  Cl =   1.20 could not be interpolated
           Span pos =     -0.31 m,  Re = 101654,  Cl =   1.20 could not be interpolated
           Span pos =     -0.29 m,  Re = 102759,  Cl =   1.21 could not be interpolated
...

      Computing Plane for alpha=  11.625°
       Calculating aerodynamic coefficients...
         Calculating wing...Main Wing
           Span pos =     -0.76 m,  Re = 44410,  Cl =   1.03 could not be interpolated
           Span pos =     -0.74 m,  Re = 51489,  Cl =   1.00 could not be interpolated
           Span pos =     -0.50 m,  Re = 90291,  Cl =   1.16 could not be interpolated
           Span pos =     -0.46 m,  Re = 93451,  Cl =   1.17 could not be interpolated
           Span pos =     -0.42 m,  Re = 96104,  Cl =   1.19 could not be interpolated
           Span pos =     -0.38 m,  Re = 98308,  Cl =   1.20 could not be interpolated

und bei 11.75 ist es dann komplett über den ganzen Flügel abgerissen.

Wenn ich stärker weiter anstelle (nach außen) wird der Bereich größer, das kostet ber natürlich auch Effizienz.
Daher die Frage wie breit sollte der Bereich von beginnendem Abbriss bis Komplettabriss sein?

 

[mipme_kampfkoloss]

Hmm, sorry, da kann ich dir leider keine genauen Angaben dazu machen.
Nach Bauchgefühl würde ich sagen, dass ein ca. 1/3 schon gut reicht. Wichtiger ist wohl die Tendenz innen -> außen.

Schau mal den Op Punkt an und dabei den Momentenbeiwert über die Spannweite.
Da würde ich einfach nur kontrollieren, ob auch der angegebene Bereich vor den NP liegt.
Sonst kannst du das sicher so lassen, vor allem da es ja innen beginnt und sich dann nach außen ausbreitet.

Wenn du mehr sicherheit möchtest, könntest du die Schenkung/Tiefenverteilung noch dahin korrigieren,
dass der Abriss außen eher erst nach 1.5 - 2 Grad erfolgt, als schon nach 0.5 Grad...

 

[alexrc]

Also wenn ich den Winkelbereich von beginnender bis kompletter Abriss (im obigen Beispiel 0.5°) vergrößere kostet das natürlich viel Effizienz.
Zunächst dachte ich man muß einen größeren Winkelbereich haben um reagieren zu können; aber eigentlich reicht es ja ggf. wie Du sagts wenn es von innen beginnt.
Ziel ist ja daß das Gerät nach vorne abkippt und nicht zur Seite; dabei kanns dann ruhig komplett Abreißen - oder?

Was meinst Du mit

ob auch der angegebene Bereich vor den NP liegt

? In chord Richtung vor dem Schwerpunkt?

 

[alexrc]

@Johannes Wiesner Kurvenflug nur mit Flügel alleine wird in AVl nicht gehen nehme ich an (es braucht ein Höhenruder um den stabilen Flug einzustellen) oder?

 

[swiftsoarer]

Hallo Alex,
ich hab´s ehrlich gesagt noch nicht ohnen HLW ausprobiert, da die Flugstabilität um alle Achsen die Fragestellung ist. HLW und SLW sind ja auch gleich modelliert.
Schöne Grüße,
Johannes

 

[mipme_kampfkoloss]

In Chordrichtung vor dem NP. Schaut dann so aus wie im RevRep Thread Post - letztes Diagram.
Im Bereich den das Logfile ausspuckt, löst sich ja das Moment fast auf. Wenn es vorher positiv war, dann nimmt er die Nase nach unten. Und so solls ja auch sein...

 

[alexrc]

Hallo,
ich habe jetzt eine Auslegung gefunden bei welcher die Strömung von Innen nach Außen abreißt.
Überelliptisch nach außen zunehmend funktioniert dabei besser als 'washout' (Details dann hoffentlich morgen).
Cm_total gibts bei mir nicht in der Auswahl, wahrscheinlich da ich im Moment ja nur den Flügel rechne.
Aber diese beiden Grafiken sollten doch auch Auskunft geben - oder interpretiere ich das falsch?:

CM Airfoil ist aus Sicht 'was muß man aufbringen um den Zustand stabil zu halten' und positiv= Nase hoch drehen definiert.
-> beim letzten berechenbaren Zustand vor dem Strömungsabriss muß es ein Moment geben, welches die Nase runter drückt. Wenn jetzt der Lift von der Mitte her wegbricht fehlt das hochstellende Moment -> der Flieger kippt nach vorne weg (wie er soll).

Das wird auch klar aus der grünen Linie (local lift loc. im vergleich zum Moment ref. location): der ganze mittlere Bereich liegt vor der ref. location.

Local lift/ span sieht so aus:

woher die kleinen Spitzen kommen ist mir noch nicht klar...
Entweder Effekt von lokaler Gitterdichteerhöhung, oder von der induzierten Anströmung, oder die Tatsache daß ich bis dorthin von AG26->Ag14 strake, von da ab aber mit 14 bis außen gehe...

 

[mipme_kampfkoloss]

Für den richtigen Abriss musst du schon den ganzen Flieger nehmen, da es ja auf den gesamt-NP ankommt.
Aber mach dir da nicht so viel Kopf drum - das schaut grundsätzlich schon ganz gut aus...

 

[alexrc]

Habe nun die outline entsprechend angepasst und die Scharnierlinie eingezeichnet.

Die nicht auf 0 geführte Flügelspitze ist, wie oben geschrieben der Abrißstabilität geschuldet.
Würde man die verbleibende Länge reduzieren und statt dessen den Anstellwinkel anpassen bewirkt das im höheren Geschwindigkeitsbereich eine Verschlechterung, dafür eine Verbesserung beim Langsamflug (also 'rechts' der Maxima):
sca05_1.00 heißt um ch um 5cm verlängert (statt um 6), dafür 1° washout linear steigend von 0.4 span bis außen:

Da es hier ja nicht um minimales Sinken und Langsamflug geht (der Betriebsbereich ist eher unter 2°) habe ich mich für die 'grüne' Variante entschieden.

 

[alexrc]

Keine Kommentare zur Outline? Schade...

Wie im Schwesterthread geschrieben, habe ich die letzen Tage die blender scripte und blender <-> XFLR5 Kopplung dokumentiert. Hier könnte der weg bis zur 3D analys in XFLR5 von Interesse sein.

Als Nächstes dann (falls das lohnt?) würde ich mit euch die einzelnen Polaren / Analyseschritte, die mich zum
@0% AG25 - @40%AG26 - @95%AG14 strak mit der o.g. outline geführt haben teilen um meine Entscheidungen mit der neuen outline nochmal gegen zu prüfen.

 

[mipme_kampfkoloss]

Hi Alex,

du machst tolle Sachen. Leider mag ich Python nicht, aber daran soll es nicht scheitern.
Ich glaube deine Scripts sind sicher wertvoll für Leute die mit Blender arbeiten - vorallem um die finale Konstruktion nochmal im XFLR5 gegenzuchecken.

Jedoch für die grundsätzliche Auslegung machst du dir schon sehr viel Aufwand. Definitiv kein 20/80...
Das Problem dabei ist vorallem die Genauigkeit von XFLR bzw. VLM Methode - die reicht nicht an die von dir erwartete tatsächliche Genauigkeit heran!

Ich bin auf jeden Fall gespannt, wie du zur Profilverteilung gekommen bist...

 

[alexrc]

@mipme_kampfkoloss ich stimme Dir völlig zu :-):

• ich mag python auch nicht - bleibt halt keine wahl (ich bin mehr auf c/c++ und F90 sozialisiert ;-) )
• ja, der größte Fehler ist Modell mit Realität verwechseln. Die Abweichung zwischen Modell und Realität ist wahrscheinlich sehr viel größer als die Unterschiede im Modell (und auch die Effekte: aspect ration ändern macht viel mehr aus als die einzelnen Profile) . Mir gings um die Trends (die könnte man eigentlich auch aus den Gleichungen sehen). Man muß dann aber auch irgendwann Schluß machen mit der Analyse
• 80/20 ist das nicht: tja, wenn ich schon mal dran bin verliere ich mich gerne in den Details. Da ich grad sowieso kein XPS bekomme hab ich ja Zeit ;-)

 

[alexrc]

Heute möchte ich die Flügelanalyse vorerst abschließen.

Zusammenfassend hier mal die Eckdaten und 2D Erkenntnisse (ändern sich auch nicht wesentlich für die neue Geometrie):
Fläche: 0.23m²
Flächenbelastung: 38g/dm² and 56g/dm² (bei 900g / 1300g)
V_stall: 8 bzw 9.7 m/s
Resqrtcl:

CL im anvisierten Bereich 15-20m/s: 0.1 - 0.3 bzw. 0.2 - 0.4 @1300g

Vergleich der Profile bei den höheren Re Zahlen hatte ich schon mal gezeigt:

was mich zu dem Schluß brachte AG25, 26,... zu verwenden, obwohl im sehr hohen V-Bereich die üblichen Verdächtigen ggf. etwas die Nase vorne haben (aber das ist ja nicht mein Auslegungsbereich):

Zum Gegencheck nochmal bei 90k und der Effekt von erzwungenem lam/turbulent Übergang (trip location=0.3). Da sehe ich keinen Unterschied zwischen den AGxx und den üblichen Verdächtigen (hatte erwartet daß die AG damit ggf. etwas besser umgehen):

Und hier noch der Vergleich bei Re=35k für die Tip-Region:

AG14 statt AG27 könnte interessant sein.

 

[alexrc]

Und die 3D conclusio:
AG14 statt AG27 ist (marginal) besser, daher bleibe ich bei AG25. AG26, AG14:

Einfluß der Position von AG26:

Auch marginal, der Trend ist: weiter nach innen eher besser, aus strukturellen Gründen wollen wir aber das dünnere Profil ja nicht zu weit nach innen führen -> ich bleibe bei 40% span

Mit dem extra hizugefügten ch (+6cm), was eine zunehmende überelliptische Länge zum Tip ergibt beginnt der Abriss an der Flügelwurzel:

Wenn ich statt dessen nur +4cm nehme beginnt die Ablösung außen:

Und zur Frage ob extra ch oder washout (alpha-Anpassung) eher vorteilhaft ist hatte ich oben schon gezeigt:

Also Verwindung statt extra ch bringt was im Hochauftriebsbereich, kostet aber im Bereich kleinerer Cl (der hier ja Auslegungsregion ist) etwas.
Daher habe ich mich für überelliptische ch entschieden.

Soweit wars das erst mal.

 

[alexrc]

Hallo,
nach nun tewas längerer Pause möchte ich von etwas Fortschritt berichten.
Ich hatte ein Formhälfte in XPS gefräst und als ersten Versuch mal mit 100er Glas überzogen:

mit unbefriedigendem Ergebnis:

• das Muster vom Küchenkrepp zeichnet sich ab
• Schlimmer: die scharfen Kanten werden dadurch zu stark verrundet

Daher und weil es sowieso 'simple' sein sollte habe ich einen 2. Versuch gestartet:
Idee: der sonst als Nachteil betrachtete Effekt, daß XPS Epoxy aufsaugt als Vorteil nutzen und direkt den Schaum nach dem Fräsen mit Epoxy (etwas verdünnt mit Spiritus) lasieren.
Das ergab eine recht stabile Oberfläche, die man gut überschleifen kann. Das epoxy dringt tiefer ein als man abschleift, so bleibt eine recht robuste Oberfläche auch nach dem Schleifen bestehen.

Um zum Öffnen der Form ausreichen harte Flächen zu haben folge ich einem Tip von Sven und setze in die Vertiefungen Holz ein.
Gerade laufen nun die restlichen Formen, ich möchte dann nach dem ersten Schleifen nochmal fillern, temperaturbedingt wahrscheinlich mit Pinselauftrag und nicht gespritzt.
Ich werde berichten.