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1、粘性流体力学大作业报告能源与动力学院微型飞机机翼设计报告学号：姓名：2010-4-27150207105班粘性流体力学大作业报告粘性流体力学大作业报告微型飞机机翼设计报告一.设计题目及要求某小型无人机重100kg，设计飞行速度100m/s，飞行高度3000m。使用Foil.html等课件作工具，设计其机翼，（1）应使该机翼在5度攻角时可产生足够升力保持飞机匀速平飞，（2）且尽量使附面层（尤其是上翼面）的压力梯度（或速度分布）不产生分离、或分离区尽量小；（3）分析估算摩擦阻力，应尽量减小摩阻。二.设计过程
2、（1）使用Foil.html等课件，设计其机翼。（2）利用Foil得到的机翼数据，分析估算摩擦阻力，应尽量减小摩阻。1、利用Foil得到的机翼数据，建立数据文件；2、编写附面层Karman积分计算的程序，读入你所设计机翼的数据，进行上下表面动量损失厚度的计算源公式：其中Ө为动量损失厚度.在此MATLAB程序中我们采用简化算法即其中：150207105班粘性流体力学大作业报告粘性流体力学大作业报告采用Thwaites方法：λ计算的取值范围为[-0.09，+0.25]若计算中出现λ>+0.25，则取为+0.
3、25若计算中出现λ<-0.09，则取为-0.09为了计算此积分，我们采用了龙格—库塔的积分方法，其积分方法如下所示其中：三.设计结果程序150207105班粘性流体力学大作业报告粘性流体力学大作业报告functionOUTS=Drag_Airfoil%%%ExamplecodeforsolvingtheBoundaryLayerofairfoil%%%WrittenbyHuangGuoping,2007/4/10nmax=19;%inputthedataofanairfoil[Density,Tem,V
4、upstream,Chord,Span,DataU,DataL]=inputData(nmax);miu=Sutherland(Tem);Vsound=sqrt(1.4*287.2*Tem);150207105班粘性流体力学大作业报告粘性流体力学大作业报告XU=Chord*DataU(:,1)';YU=Chord*DataU(:,2)';PU=DataU(:,3)*1000';VU=DataU(:,4)/3.6';XL=Chord*DataL(:,1)';YL=Chord*DataL(:,2)';PL=
5、DataL(:,3)*1000';VL=DataL(:,4)/3.6';%plottheshapeofairfoilplotfoil(XU,YU,XL,YL);%computetheboundarylayerofairfoil'suppersurfacelengthU(1)=0;thetaU(1)=0;CfU(1)=0;HU(1)=1;forn=2:nmaxdx(n)=dis(XU,YU,n);lengthU(n)=lengthU(n-1)+dx(n);ifn==2[thetaU(n),CfU(n),H
6、U(n)]=BoundaryLayer_Flatplate(lengthU(n),VU(n),Density,miu);else[thetaU(n),CfU(n),HU(n)]=BoundaryLayerEquation(dx(n),lengthU(n),n,VU,Density,miu,thetaU(n-1),CfU(n-1),HU(n-1));endout=[n,Density*VU(n)*length(n)/miu/1e6,thetaU(n),CfU(n),HU(n)]end%computethe
7、boundarylayerofairfoil'slowersurfacelengthL(1)=0;thetaL(1)=0;CfL(1)=0;HL(1)=1;forn=2:nmaxdx(n)=dis(XU,YU,n);lengthL(n)=lengthL(n-1)+dx(n);ifn==2[thetaL(n),CfL(n),HL(n)]=BoundaryLayer_Flatplate(lengthL(n),VL(n),Density,miu);else[thetaL(n),CfL(n),HL(n)]=Bo
8、undaryLayerEquation(dx(n),lengthL(n),n,VL,Density,miu,thetaL(n-1),CfL(n-1),HL(n-1));endout=[n,Density*VL(n)*length(n)/miu/1e6,thetaL(n),CfL(n),HL(n)]end%computethePressuredragDragPU=DragP(nmax,XU,YU,PU)*Span;DragPL=-DragP(
