XFLR 5(机翼模拟分析工具) 612 官方多语版

  XFoil是机翼用于分析翼型(2D)和机翼  、甚至整个飞机(3D)气动力的模拟共享软件,它由MIT(麻省理工)航空航天系的分析方多Prof. Mark Drela 和 H. Youngren开发 。XFLR5是工具 官使用Xfoil作为求解器,有友好用户界面的语版开源软件 ,软件拥穿着英语、机翼日语、模拟法语、分析方多德语 ,工具 官可供不同的语版用户选择  ,喜欢的机翼挚友不妨下载试试 !

使用教程

  一 、模拟翼型分析

  本节内容会教大家使用XFLR5来分析翼型NACA 0012的分析方多一些基本步骤。

  1、工具 官打开XFLR5,语版在File(文件)菜单中点击Direct Foil Design(直接设计翼型)  ,翼型设计的窗口就打开了 。显示了一个默认的翼型Spline foil ,把翼型列表中的去掉Show复选框中的“√” ,将该翼型躲避。

  2、在Foil(翼型)菜单中选择Naca Foils(Nace翼型) ,弹出一个翼型选择会谈框“4 or 5 digits”的意思是四位或五位翼型,输入0012 ,Number of Panels为确定翼型轮廓线的点的数目,保持100不变 。Number of Panels为确定翼型轮廓线的点的数目,保持100不变,点击OK确定 。明显Naca 0012是个对称翼型。

  3、下一步 ,在File菜单中选择XFoil Direct Analysis(翼型分析) ,进入翼型的分析 ,点击“OpPoint view”(Operating Point (OpPoint) object,可能翻译为操纵点)打开“操纵点视图” ,这个窗口显示的是压力分布曲线(cp vs x/c,cp为压力 ,x/c为沿弦长方向的位置 ,即曲线表示不同位置上的压力是多少)和翼型的形状(在下方) 。

  4、点击Analysis(分析)菜单中的Define an Analysis(定义一个分析) ,Analysis Type选择Type 1,即雷诺数和马赫数使用给定值。将Reynolds(雷诺数)设为1000000,Mach设为0.00(意味着非常低的马赫数) 。在Analysis Name(分析的名称)中 ,你可以使用Automatic(自动命名)和User Defined(用户自定义)两种方式。

  5 、点击OK确定后,在NACA 0012下拉框旁边裸露了这个分析的名称

  6 、现在 ,我们可以铺开分析了  。在右边的XDirect中将a (angle of attack,攻角)设置为4°(在Start中) ,点击Analyse分析可以得到下面的这个结果  。这里有两条曲线 ,一条是翼型上表面压力 ,另一条是下表面压力。可以校验出 ,上表面的压力曲线到了0.9的弦长位置的时候 ,负的压强变为正压 ,因为在这个地方附近风裸露了划分,甚至倒流!注意Cp轴是反过来的 ,负的数值在上面 ,因为一般来会谈上表面裸露的是负压。当你设置a设为0°的时候 ,分析得到的只有一条曲线,是因为NACA0012是对称翼型,上下表面的压强曲线相同而重合了。

  7、在相应的图上右击会弹出一个右键菜单,里面的Define Graph Setting 可以设置图表的属性 ,选项卡的内容分别是Variables(变量设置)、Scales(缩放) 、Axis and Grids(轴线和网格)、Fonts and BackGround(字体和背景)。

  8、下一步,就是为这个翼型设置襟翼 。回到Direct Foil Design菜单,选择Set Flap(设置襟翼),其中L.E.Flap指Leading Edge flap(前缘襟翼),T.E.Flap指Trailing Edge flap(后缘襟翼),勾选T.E.Flap,设置Hinge(铰链,指旋转中心)的位置在80%弦长,10%厚度的地方,扭转角为10%(+is down 即正值就为向下扭转) 。点击OK后程序要求你给该翼型命名 ,这里设置为NACA 0012 flap

  9、之后,转到XFoil Direct Analysis(翼型分析)对它铺开分析 ,将攻角范围设置为-4°到20° ,间隔为△为1°,就像刚才那样筹备。

  二 、机翼分析

  1 、最后,到了我们比较关心的部分了,就是建立一个三维的机翼。为了达成目的,我们需要足够的2D数据(翼型的数据)来支撑3D的分析 。最好的计划是使用Polars > Batch Analysis 。我将会定义一系列范围的Re(雷诺数)和angles(攻角) ,这是因为一个三维机翼的雷诺数和攻角是随后掠角、变截面(taper)、扭转角、上反角以及其他的机翼外形因素而改变的。我将会对NACA 0012(无襟翼)铺开分析 ,设置雷诺数Re的范围为80,000到1,80,000,步进为10,000,以及攻角的范围为-4~20° ,步进为1° 。这大概会花费几分钟的时间 。有时候分析的结果并不会收敛 。L/D值的峰值也会随雷诺数Re而变化,主要是因为阻力裸露了变化。

  有了这些数据,就可以对机翼铺开分析 。转到Wing and Plane Design中,选择Wing-Plane  ,点击Define a New Wing(定义一个飞翼) ,机翼从根部节段起始定义 。最简易的机翼只有两个节段,翼根和翼尖 。节段处的翼弦长度决定了根梢比(taper)  ,而偏移量(offset)决定前缘的后掠角 。这里我们定义一个直机翼,弦长(chord)为0.25m,展弦比(AR)=8 ,以及从翼根到翼尖偏移0.05m ,(大概前缘后掠角为2.86°)。点击“Save and Close”保存设置并隔绝这个会谈框 。

  2、点击Polars-Define an Analysis定义一个分析,这里我把默认的LLT改为VLM ,点击OK确认。然后 ,攻角设为-4°~10°,点击Analyze 。

  3 、这样分析结果就出来了。Results一栏里,可以选择显示哪些结果 。

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