리프트 계수

리프트 계수(C_L)는 리프팅 바디에 의해 생성된 리프트를 차체 주위의 유체 밀도, 유체 속도 및 관련 기준 영역과 관련짓는 무차원 계수이다.리프팅 바디는 포일 또는 고정익 항공기 등의 완전한 포일 베어링 바디를 말한다.C는_L 물체의 흐름 각도, 레이놀즈 수 및 마하 수 함수이다.단면 리프트 계수_l c는 기준 면적이 포일 ^[1]^[2]현으로 대체된 2차원 포일 섹션의 동적 리프트 특성을 참조한다.

정의들

리프트 계수_L C는 다음과 같이 정의된다^[2]^[3].

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

L

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

S

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

2

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

2

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

2

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

S

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

ρ 2

C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}

{

display style

C _ { \

mathrm { L

} \

equiv

\

frac

{ L

}

{ q , S } =

fr

frac {

L

} { { { { \

frac

{ { \

frac {

} } } u 、

rho ^

2 } 、 { }

여기서 L $({$ L $}$ 은 $L\,$ 양력, $({$ S $})$ 는 $S\,$ 관련 표면적, $q\,$ q({ $displaystyle$ q})는 $q\,$ 유체 밀도 $\rho \,$ ({ $displaystyle \rho$ 및 $u\,$ u({ $displaystyle$ u $u\,$ 에 연결된 유체 동적 압력입니다. 참조 표면 shoul 선택d는 임의이므로 지정됩니다.예를 들어 원통형 프로필(스팬스페이스 방향으로 에어포일을 3D 돌출)의 경우 항상 스팬스페이스 방향으로 향하지만 공기역학 및 얇은 에어포일이론에서 표면을 생성하는 두 번째 축은 일반적으로 코드와이즈 방향입니다.

S_{aer}\equiv c,s

계수를 산출합니다.

C_{\mathrm {L},,,aer}\equiv {frac {L}{q,c,s}

두꺼운 에어포일과 해양 역학에서는 두 번째 축이 두께 방향으로 이동하기도 한다.

S_{mar}=t,s

다른 계수를 얻을 수 있습니다.

C_{\mathrm {L},,mar}\equiv {frac {L}{q,q,t,s}

이 두 계수 사이의 비율이 두께 비율입니다.

C_{\mathrm {L},,,mar}\equiv {frac {c}{t}C_{\mathrm {L},,,aer}

리프트 계수는 전체 항공기 구성의 풍동 테스트에서 수치적으로 계산하거나 측정하는 리프팅 라인 ^[4]이론을 사용하여 대략적으로 계산할 수 있다.

단면 리프트 계수

캠버 에어포일의 단면 상승 계수 대 공격 각도를 나타내는 전형적인 곡선

리프트 계수는 에어포일의 특정 형상(또는 단면)의 특성으로도 사용할 수 있다.이 어플리케이션에서는 단면 리프트 $c_{\text{l}}$ c $\$ 라고 불리며, 특정 에어포일 섹션에 대해 단면 리프트 계수와 공격 ^[5]각도 간의 관계를 나타내는 것이 일반적이다.또한 단면 리프트 계수와 드래그 계수 간의 관계를 보여주는 데도 유용합니다.

단면 리프트 계수는 무한 스팬 및 비변동 단면 위의 2차원 흐름에 기초하므로 리프트는 스팬스페이스 효과와 독립적이며 날개의 단위 스팬당 리프트력인 l $\displaystyle$ l로 $l$ 된다.그 정의는

c_{\text{l}}=param frac {l}{q,L}

여기서 L은 항상 지정되어야 하는 기준 길이입니다. 공기역학 및 에어포일 이론에서는 일반적으로 $c\,$ 코드 c ${$ c $}$ 가 $c\,$ 선택되고 해양 역학 및 스트럿에서는 일반적으로 $t\,$ t ${$ t $}$ 가 $t\,$ 선택됩니다.현은 "단위 스팬당 면적"으로 해석될 수 있으므로 이는 드래그 계수와 직접 유사합니다.

주어진 공격 각도에 대해 c는_l ^[6]3차원 효과를 개선하도록 설계된 엔드 플레이트를 사용하여 수치적으로 계산하거나 유한 길이 테스트 피스에 대한 풍동 테스트에서 대략적으로 계산할 수 있다.c 대 공격각도의_l 플롯은 모든 에어포일에 대해 동일한 일반적인 형태를 나타내지만 특정 수치는 다릅니다.이들은 리프트 경사라고 알려진 경사도와 함께 공격 각도가 증가함에 따라 리프트 계수의 거의 선형 증가를 보여준다.어떤 형태의 얇은 날개라도 리프트 경사는 도당² θ/90 per 0.11이다.더 높은 각도에서 최대점에 도달한 후 리프트 계수가 감소한다.최대 리프트 계수가 발생하는 각도는 에어포일의 스톨 각도로, 일반적인 에어포일의 경우 약 10~15도입니다.

특정 프로파일의 스톨 각도도 레이놀즈 수치의 증가에 따라 증가합니다.고속에서는 플로우가 스톨 조건을 ^[7]^[8]더 오래 지연시키기 위해 프로파일에 부착된 상태로 유지되는 경향이 있습니다.이러한 이유로 때로는 시뮬레이션된 실제 생활 조건보다 낮은 레이놀즈 수치에서 수행되는 풍동 시험이 때때로 프로필 스톨을 과대평가하는 보수적인 피드백을 제공할 수 있다.

대칭 날개에는 반드시 c축에_l 대칭인 c 대 공격 각도의_l 플롯이 있지만 양의 캠버가 있는 모든 날개에는 공격 각도가 0보다 작은 작지만 양의 리프트 계수가 존재한다.즉, c = 0인_l 각도는 음수입니다.공격 각도가 0인 에어포일에서는 상부 표면의 압력이 하부 표면보다 낮습니다.

「」를 참조해 주세요.

메모들

^ Clancy, L. J. (1975). Aerodynamics. New York: John Wiley & Sons. Sections 4.15 & 5.4.
^ ^a ^b 아보트, 아이라 H., 돈호프, 알버트 E. 폰: 날개 부분 이론.섹션 1.2
^ 클랜시, L. J:공기역학.섹션 4.15
^ 클랜시, L. J:공기역학.섹션 8.11
^ Abbott, Ira H. 및 Von Doenhoff, Albert E:날개 단면 이론부록 IV
^ 클랜시, L. J:공기역학.섹션 8.2
^ Katz, J. (2004). Race Car Aerodynamics. Cambridge, MA: Bentley Publishers. p. 93. ISBN 0-8376-0142-8.
^ Katz, J; Plotkin, A (2001). Low-Speed Aerodynamics: From Wing Theory to Panel Methods. Cambridge University Press. p. 525.

레퍼런스

L. J. Clancy(1975):공기역학.Pitman Publishing Limited, 런던, ISBN 0-273-01120-0
Abbott, Ira H. 및 Doenhoff, Albert E. von(1959) :뉴욕 도버출판사 윙섹션 이론, 486-60586-8번

[Clancy-1] Clancy, L. J. (1975). Aerodynamics. New York: John Wiley & Sons. Sections 4.15 & 5.4.

[TWS1.2-2] 아보트, 아이라 H., 돈호프, 알버트 E. 폰: 날개 부분 이론.섹션 1.2

[3] 클랜시, L. J:공기역학.섹션 4.15

[4] 클랜시, L. J:공기역학.섹션 8.11

[5] Abbott, Ira H. 및 Von Doenhoff, Albert E:날개 단면 이론부록 IV

[6] 클랜시, L. J:공기역학.섹션 8.2

[7] Katz, J. (2004). Race Car Aerodynamics. Cambridge, MA: Bentley Publishers. p. 93. ISBN 0-8376-0142-8.

[8] Katz, J; Plotkin, A (2001). Low-Speed Aerodynamics: From Wing Theory to Panel Methods. Cambridge University Press. p. 525.

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