.: программа PanelM_2D

Рассчитывает панельным методом интегральные параметры и распределение давления на много-элементном профиле.
Интерфейс построен на основе библиотеки Fox toolkit.

Входные данные (общие для конфигурации):

  1. FIOG = 0 - 6 - параметр определяющий степень подробности вывода результатов расчета.
  2. FNFOIL количество элементов в конфигурации.
  3. COND_GUK величина последней панели, если условие Жуковского реализуется с помощью дополнительной панели.
  4. N_CORR поправка на сжимаемость.
    N_CORR=1 - поправка Прандтля-Глауэрта.
    N_CORR=2 - поправка Кармана-Цзяна.
    N_CORR=3 - поправка Лэйтона.
  5. N_Cond - способ реализации условия Жуковского .
    N_Cond =1 - дополнительная панель и контрольная точка.
    N_Cond =2 - равенство скоростей в контрольных точках верхней и нижней панелей на задней кромке.
  6. ME_GEOM = 1 - взаимное расположение элементов определяется исходной геометрией каждого элемента.
    ME_GEOM = 0 - взаимное расположение элементов определяется параметрами XAX,YAX,XX,YY,DFL.
  7. I_BL = 1 - с расчетом пограничного слоя.
    I_BL = 0 - без расчета пограничного слоя.
  1. ALPHA - угол атаки.
  2. MACH - число Маха.
  3. SWEPT - угол стреловидности скользящего крыла.
  4. B_REF - характерный линейный размер.
  5. X_MZ0 X-координата для расчета коэффициента момента конфигурации.
  6. Y_MZ0 Y-координата для расчета коэффициента момента конфигурации.

следующие 5 параметров присутствуют если I_BL = 1:

  1. RE mill - число Рейнольдса (Re_mill = 1.0 соответствует числу Re=1000000.
  2. ETAE - начальное значение преобразованной толщины пограничного слоя(рекомендуемое значение 6-8).
  3. NP0_BL - начальное значение числа шагов Hj при расчете пограничного слоя (рекомендуемое значение 21-41).
  4. V_BL - Hj+1/Hj (рекомендуемое значение 1.1-1.3).
  5. CF_SEP за точкой отрыва пограничный слой расчитывается обратным методом с заданным коэффициентом трения (рекомендуемое значение -0.1).

Входные данные (для каждого элемента):

  1. B0 - характерный линейный размер элемента.
  2. FNF - способ задания исходной геометрии элемента.
    FNF=1 -от передней кромки до задней кромки по верхней и нижней поверхностям.
    FNF=2 -от задней кромки по верхней поверхности до передней кромки, по нижней поверхности до задней кромки.
    FNF=3 -от задней кромки по нижней поверхности до передней кромки, по верхней поверхности до задней кромки.
  3. FNP - число узлов исходной геометрии.
  4. FNM - число панелей на элементе (четное, <590, суммарное число панелей многоэлементной конфигурации <1180).
  5. FNROT - совмещать хорду элемента с осью Х или нет?.
    FNRAZV=0 - не совмещать. FNRAZV=1 - совмещать.
  6. FNSM - параметр выглаживания.
    FNSM=1 -есть выглаживание
  7. FNLE порядковый номер узла передней кромки исходной геометрии элемента.
  8. SCALE - масштаб исходной геометрии элемента.
  1. XAX X-координата оси вращения в системе координат элемента .
  2. YAX Y-координата оси вращения в системе координат элемента .
  3. XX X- координата оси вращения в системе координат основного (первого в исходном файле) элемента .
  4. YY Y- координата оси вращения в системе координат основного (первого в исходном файле) элемента .
  5. DFL - угол отклонения элемента.
  6. X_MZ X-координата для расчета коэффициента момента элемента.
  7. Y_MZ Y-координата для расчета коэффициента момента элемента.
  8. X_TRU положение точки перехода на верхней поверхности (I_BL = 1).
  9. X_TRL положение точки перехода на нижней поверхности (I_BL = 1).

Эти данные должны содержаться во входном файле FN.dat.

.: Панель: Multi Element Airfoil Calculation

Эта панель содержит графическое окно с видом многоэлементного профиля и распределением давления на каждом элементе.
При каждом нажатии кнопки [SAVE RESULT] создается новый файл с текущим результатом расчета InputFile_i.sum, i-порядковый номер.

.: исходные данные:

Alpha угол атаки
Mach число Маха
Swept угол стреловидности скользящего крыла
B ref характерный линейный размер

.: результаты расчета:

Clift коэффициент подъемной силы полной конфигурации
Cdrag коэффициент сопротивления полной конфигурации
Cmz коэффициент момента полной конфигурации
Clift(g) коэффициент подъемной силы полной конфигурации (сумма гамма)

.: поправка на сжимаемость:

No поправка отсутствует
Prandtl-Glauret поправка Прандтля-Глауэрта
Karman-Tsien поправка Кармана-Цзяна
Laitone поправка Лэйтона

.: Условие Жуковского:

Add.Point дополнительная панель и контрольная точка
Cp EQ равенство скоростей в контрольных точка верхней и нижней панелей на задней кромке

.: Шаг изменения:

XY шаг изменения для положения осей
Angle шаг изменения для углового положения

.: Параметры для каждого элемента:

Основные:
B elem характерный линейный размер для каждого элемента
Npanels число панелей на каждом элементе
Положение осей:
Xf X-координата оси вращения в системе координат элемента
Yf Y-координата оси вращения в системе координат элемента
Xc X- координата оси вращения в системе координат основного (первого в исходном файле) элемента
Yc Y- координата оси вращения в системе координат основного (первого в исходном файле) элемента
Angle угол отклонения элемента
Интегральные результаты расчета:
Clift коэффициент подъемной силы элемента отнесенный к B elem
Cdrag коэффициент сопротивления элемента отнесенный к B elem
Cmz коэффициент момента элемента отнесенный к B elem
Clift(g) коэффициент подъемной силы элемента (сумма гамма)
Clift*b коэффициент подъемной силы элемента
Cmzo коэффициент момента элемента относительно передней кромки основного (первого в исходном файле) элемента

При нажатии кнопки [BL Calculation] на панели Multi Element Airfoil Calculation расчитывается пограничный слой на верхней и нижней поверхностях каждого элемента.
Появляется панель BL calculation. Multielement aerofoil .

.: Панель: BL calculation. Multielement aerofoil

Эта панель содержит два графических окна.
Верхнее окно содержит график распределения скорости на верхней или нижней поверхности выбранного элемента. Выбранный элемент определяется элементом управления [N elem].
Нижнее окно содержит график одного из выбранных параметров пограничного слоя.
На этой панели можно изменить значения Re,Xtru и Xtrl и снова выполнить расчет пограничного слоя.

Координаты точки перехода (от критической точки):
Xtru для верхней поверхности .
Xtrl для нижней поверхности .

.: Сравнение с аналитическим решением из статьи:
B. R. WILLIAMS," An Exact Test Case for the Plane Potential Flow About Two Adjacent Lifting Aerofoils".

Configuration A. Основной профиль - 80 панелей, закрылок - 48 панелей.

Configuration B. Основной профиль - 60 панелей, закрылок - 40 панелей.

.: Пример файла исходных данных для 2 - элементного профиля Вильямса, Конфигурация А:

FIOG FNFOIL COND_GUK N_CORR N_Cond ME_GEOM
5.0 2.0 0.0003 0.0 0.0 1.
AP MACH SWEPT B_REF X_MZ0 Y_MZ0
0.0 0.0 0. 1.0 0.0 0.0
B0 FNF FNP FNM FNROT FNSM FNLE SCALE
1.0 3.0 61.0 80.0 0.0 0.0 31. 1.
XAX YAX XX YY DFL X_MZ Y_MZ
0.0 0.0 0.0 0.0 0. 0.0 0.0
X Y d
0.99931 0.00612 0.00
0.99417 0.00748 0.001
0.98434 0.00903 0.001
0.96975 0.00941 0.001
0.94998 0.00766 0.001
0.92461 0.00361 0.001
0.89358 -0.00236 0.001
0.85728 -0.00965 0.001
0.81639 -0.01771 0.001
0.77169 -0.02612 0.001
0.72396 -0.03451 0.001
0.67396 -0.04261 0.001
0.62240 -0.05018 0.001
0.56993 -0.05699 0.001
0.51716 -0.06287 0.001
0.46466 -0.06766 0.001
0.41297 -0.07114 0.001
0.36259 -0.07350 0.001
0.31398 -0.07438 0.001
0.26759 -0.07386 0.001
0.22381 -0.07194 0.001
0.18304 -0.06866 0.001
0.14563 -0.06409 0.001
0.11190 -0.05833 0.001
0.08214 -0.05151 0.001
0.05663 -0.04378 0.001
0.03560 -0.03530 0.001
0.01927 -0.02625 0.001
0.00783 -0.01681 0.001
0.00143 -0.00714 0.001
0.00017 -0.0008 0.001
0.00409 0.01242 0.001
0.01311 0.02211 0.001
0.02707 0.03155 0.001
0.04582 0.04056 0.001
0.06914 0.04898 0.001
0.09681 0.05663 0.001
0.12857 0.06335 0.001
0.16414 0.06902 0.001
0.20321 0.07352 0.001
0.24543 0.07678 0.001
0.29044 0.07875 0.001
0.33785 0.07942 0.001
0.38724 0.07881 0.001
0.43814 0.07700 0.001
0.49010 0.07408 0.001
0.54258 0.07019 0.001
0.59507 0.06550 0.001
0.64697 0.06020 0.001
0.69769 0.05453 0.001
0.74656 0.04870 0.001
0.79290 0.04293 0.001
0.83597 0.03743 0.001
0.87501 0.03232 0.001
0.90929 0.02762 0.001
0.93815 0.02323 0.001
0.96122 0.01893 0.001
0.97850 0.01458 0.001
0.99043 0.01041 0.001
0.99753 0.00718 0.001
1.00000 0.00590 0.000
B0 FNF FNP FNM FNROT FNSM FNLE SCALE
1.0 3.0 61.0 48.0 0.0 0.0 24. 1.
XAX YAX XX YY DFL X_MZ Y_MZ
0.0 -0.00 0.0 -0.00 0. 0.0 0.0
X Y d
1.31360 -0.20335 0.00
1.31121 -0.20083 0.001
1.30635 -0.19598 0.001
1.29886 -0.18893 0.001
1.28864 -0.17996 0.001
1.27564 -0.16939 0.001
1.25995 -0.15765 0.001
1.24177 -0.14518 0.001
1.22146 -0.13243 0.001
1.19948 -0.11982 0.001
1.17640 -0.10766 0.001
1.15285 -0.09619 0.001
1.12944 -0.08553 0.001
1.10676 -0.07572 0.001
1.08535 -0.06674 0.001
1.06565 -0.05854 0.001
1.04799 -0.05105 0.001
1.03263 -0.04423 0.001
1.01972 -0.03807 0.001
1.00930 -0.03258 0.001
1.00134 -0.02781 0.001
0.99572 -0.02381 0.001
0.99226 -0.02065 0.001
0.99073 -0.01835 0.001
0.99087 -0.01686 0.001
0.99242 -0.01604 0.001
0.99508 -0.01571 0.001
0.99864 -0.01569 0.001
1.00295 -0.01582 0.001
1.00797 -0.01598 0.001
1.01372 -0.01607 0.001
1.02027 -0.01609 0.001
1.02768 -0.01606 0.001
1.03600 -0.01610 0.001
1.04527 -0.01631 0.001
1.05548 -0.01684 0.001
1.06658 -0.01785 0.001
1.07852 -0.01946 0.001
1.09119 -0.02181 0.001
1.10447 -0.02499 0.001
1.11824 -0.02909 0.001
1.13235 -0.03415 0.001
1.14667 -0.04020 0.001
1.16103 -0.04725 0.001
1.17532 -0.05525 0.001
1.18938 -0.06416 0.001
1.20310 -0.07391 0.001
1.21637 -0.08439 0.001
1.22907 -0.09548 0.001
1.24112 -0.10704 0.001
1.25245 -0.11891 0.001
1.26298 -0.13090 0.001
1.27267 -0.14281 0.001
1.28147 -0.15440 0.001
1.28934 -0.16544 0.001
1.29624 -0.17566 0.001
1.30214 -0.18476 0.001
1.30697 -0.19245 0.001
1.31064 -0.19840 0.001
1.31303 -0.20226 0.001
1.31365 -0.20325 0.0

.: Пример файла исходных данных для профиля Жуковского с расчетом пограничного слоя

FIOG FNFOIL COND_GUK N_CORR N_Cond ME_GEOM I_BL
4.0 1.0 0.001 0.0 0.0 0. 1.
AP MACH SWEPT B_REF X_MZ0 Y_MZ0
2.0 0.0 0. 1.0 0.0 0.0
Re mill ETAE NPO BL V BL Cf sep
1.0 6.0 21. 1.2 -0.1
B0 FNF FNP FNM FNROT FNSM FNLE SCALE
1.0 2.0 81.0 128.0 0.0 0.0 41. 1.
XAX YAX XX YY DFL X_MZ Y_MZ X_TRU X_TRL
0.0 0.0 0.0 0.0 0. 0.0 0.0 0.03 0.03
X Y d
1.000000 0.000000 0.00
0.998516 0.000013 0.001
0.994074 0.000106 0.001
0.986700 0.000355 0.001
0.976442 0.000834 0.001
0.963363 0.001606 0.001
0.947543 0.002731 0.001
0.929079 0.004252 0.001
0.908085 0.006205 0.001
0.884686 0.008609 0.001
0.859023 0.011472 0.001
0.831248 0.014783 0.001
0.801526 0.018520 0.001
0.770030 0.022643 0.001
0.736943 0.027101 0.001
0.702456 0.031825 0.001
0.666767 0.036740 0.001
0.630079 0.041756 0.001
0.592604 0.046776 0.001
0.554554 0.051697 0.001
0.516147 0.056412 0.001
0.477603 0.060813 0.001
0.439147 0.064792 0.001
0.401001 0.068246 0.001
0.363391 0.071078 0.001
0.326540 0.073198 0.001
0.290670 0.074530 0.001
0.256001 0.075008 0.001
0.222748 0.074584 0.001
0.191120 0.073223 0.001
0.161320 0.070910 0.001
0.133542 0.067647 0.001
0.107968 0.063455 0.001
0.084771 0.058371 0.001
0.064106 0.052452 0.001
0.046117 0.045773 0.001
0.030928 0.038420 0.001
0.018646 0.030497 0.001
0.009356 0.022118 0.001
0.003126 0.013406 0.001
0.000000 0.000000 0.001
0.003126 -0.013406 0.001
0.009356 -0.022118 0.001
0.018646 -0.030497 0.001
0.030928 -0.038420 0.001
0.046117 -0.045773 0.001
0.064106 -0.052452 0.001
0.084771 -0.058371 0.001
0.107968 -0.063455 0.001
0.133542 -0.067647 0.001
0.161320 -0.070910 0.001
0.191120 -0.073223 0.001
0.222748 -0.074584 0.001
0.256001 -0.075008 0.001
0.290670 -0.074530 0.001
0.326540 -0.073198 0.001
0.363391 -0.071078 0.001
0.401001 -0.068246 0.001
0.439147 -0.064792 0.001
0.477603 -0.060813 0.001
0.516147 -0.056412 0.000
0.554554 -0.051697 0.001
0.592604 -0.046776 0.001
0.630079 -0.041756 0.001
0.666767 -0.036740 0.001
0.702456 -0.031825 0.001
0.736943 -0.027101 0.001
0.770030 -0.022643 0.001
0.801526 -0.018520 0.001
0.831248 -0.014783 0.001
0.859023 -0.011472 0.001
0.884686 -0.008609 0.001
0.908085 -0.006205 0.001
0.929079 -0.004252 0.001
0.947543 -0.002731 0.001
0.963363 -0.001606 0.001
0.976442 -0.000834 0.001
0.986700 -0.000355 0.001
0.994074 -0.000106 0.001
0.998516 -0.000013 0.001
1.000000 0.000000 0.000