Реферат по предмету "Физика"


Расчет сверхзвукового обтекания заостренных тел вращения

МинистерствоОбразования Российской Федерации
Омскийгосударственный технический университет
Кафедра “Авиа- и ракетостроение”
Расчетно-графическаяработа
Расчетсверхзвукового обтекания заостренных тел вращения
КР 2068998-00.00.00.000.ПЗ
Омск 2006

Введение
Некоторые летательныеаппараты (например, ракета, артиллерийский снаряд) или их конструктивныеэлементы могут иметь форму тела вращения. Исследования обтекания таких телсоставляют содержание одного из важнейших разделов современной аэродинамики.
Корпус (фюзеляж) в виде телавращения, или тела, по форме близкого к нему, представляет собой наряду скрыльями, управляющими и стабилизирующими элементами важнейшую часть многихлетательных аппаратов. Некоторые типы аппаратов имеют корпус, как единственный,другие — как основной элемент аэродинамической схемы. Поэтому, ваэродинамических исследованиях изучение обтекания тел вращения и разработкаметодов расчета силового воздействия на них при таком обтекании занимаютбольшое место.
Результатыаэродинамического расчета можно использовать для оценки аэродинамическихсвойств летательного аппарата, если он собой по форме представляет теловращения, или же применить эти результаты с соответствующими данными длянесущих поверхностей (крыльев, рулей, стабилизаторов) и интерференционными поправкамикак отдельные составляющие для комбинации «корпус- крыло- оперение».
Расчет установившегосяобтекания летательных аппаратов, имеющих форму тонкого заостренного телавращения, можно производить путем линеаризации задачи. Соответствующие способырасчета, основанные на методе источников и диполей. Дают возможность определитьпараметры потока на поверхности тонкого заостренного тела вращения, а также,его аэродинамические коэффициенты, как при осесимметричном обтекании, так и придвижении под малым углом атаки.
Задание
Найти распределениедиполей (функцию m(ε)) нацилиндрическом корпусе, имеющем заостренную головную часть с параболическойобразующей. Корпус совершает движение при M¥, под некоторым углом атаки α иодновременно вращается с угловой скоростью /> вокруг поперечной оси, проходящейчерез центр масс. Длина тела xk, длина головной части xмид, расстояние от носка до центра массхм, радиус корпуса rмид.
Исходные данные длярасчета:
M¥=1.5; xk=7.5 м; xмид=4.5; хм=5; rмид=1.5.
Корпус разбиваем на n=15 частей.
Расчет первых трех точекв MathCAD:
/>
/>                                                 />
Формула для расчетарадиуса тела:
/>              />
/>                                                   />
Интенсивность диполей при обтекании поднулевым углом атаки рассчитывается по формулам:
/>
Распределение диполейпервых трех точек:
/>
Коэффициент давления при обтекании поднулевым углом атаки расчитывается по формуле:
/>.                                 />
Интенсивность диполей при обтекании подмалым углом атакирассчитывается по формулам:
/>
/>
Расчет коэффициента давления приобтекании под малым углом атаки
/>                                 />
Текст программырасчета выполненной в среде Delphi:
unit Unit1;
interface
uses
  Windows,Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,
  Dialogs,Grids, StdCtrls, ExtCtrls, ComCtrls, TeEngine, Series, TeeProcs,
  Chart,Buttons, DbChart, math, Menus;
type
    TForm1 =class(TForm)
   PageControl1: TPageControl;
    TabSheet1:TTabSheet;
    TabSheet2:TTabSheet;
   PageControl2: TPageControl;
    TabSheet3:TTabSheet;
    TabSheet4:TTabSheet;
    TabSheet5:TTabSheet;
    TabSheet6:TTabSheet;
    TabSheet7:TTabSheet;
   LabeledEdit1: TLabeledEdit;
   LabeledEdit2: TLabeledEdit;
   LabeledEdit3: TLabeledEdit;
   LabeledEdit4: TLabeledEdit;
   LabeledEdit5: TLabeledEdit;
   LabeledEdit6: TLabeledEdit;
    Panel1:TPanel;
    Button1:TButton;
   StringGrid1: TStringGrid;
    Chart1:TChart;
    Chart2:TChart;
    Chart3:TChart;
    Chart4:TChart;
    Chart5:TChart;
    Series1:TLineSeries;
    Series2:TLineSeries;
    Series3:TLineSeries;
    Series4:TLineSeries;
    Series5:TLineSeries;
    procedureFormCreate(Sender: TObject);
    procedureButton1Click(Sender: TObject);
type
    vector =array[0..101]of real;
var
        Form1:TForm1;
       n:integer;
       m,p,m1,p1:Vector;
       x,r,e:vector;
implementation
procedureDoCount(const Minf,Xk,Xmid,Xm,Rmid:real);
vara1,pr,sm:real;
   k,i:Integer;
begin
        a1:=sqrt( sqr(Minf)-1);
       x[0]:=0;
        for i:= 1 to n do
               x[i]:=x[i-1]+Xk/n;
               for i:=0 to n do
                   ifx[i]
                                       else r[i]:= Rmid     ;
               for i := 1 to n do
               begin
                  e[i]:=x[i]-a1*r[i];
               end;
         pr:=x[1]/(a1*r[1]);
         m[1]:= 1/(pr*sqrt(pr*pr-1)+ln(pr+sqrt(pr-1)));
          fori := 1 to n-1 do
         begin
               sm:=0;
               pr:=0;
               for k := 1 to i do
               begin
                  pr:=(x[i+1]-e[k-1])/(a1*r[i+1]);
                  sm:=sm+ m[k]*( pr* sqrt(pr*pr — 1)+ln( pr + sqrt(pr-1) ))
               end;
                  pr:=(x[i+1]-e[i])/(a1*r[i+1]);
                  m[i+1]:=(1-sm)/( pr* sqrt(pr*pr-1)+ln( pr + sqrt(pr-1) ));
          end;
          fori:= 1 to n-1 do
         begin
            sm:=0;
            for k:=1 to i do
            begin
               pr:=(x[i]-e[k-1])/(a1*r[i]);
               sm:= sm+ m[i]*sqrt( pr*pr-1)
            end;
            p[i]:=(-4/a1)*sm;
          end;
         pr:=(x[1])/(a1*r[1]);
         m1[1]:=((x[1]-Xm)/Xk)/(pr*sqrt(pr*pr-1)+arccosh(pr));
          fori := 1 to n-1 do
         begin
         sm:=0;
          fork := 1 to i do
         begin
            pr:=(x[i+1]-e[k-1])/(a1*r[i+1]);
            sm:=sm+m1[k]*(pr*sqrt(pr*pr-1)+arccosh(pr))
                      end;
                  pr:=(x[i+1]-e[i])/(a1*r[i+1]);
                 m1[i+1]:=( ( (x[i+1]-Xm)/Xk )-sm)/
                          (pr*sqrt(pr*pr-1)+arccosh(pr));
              end;
          fori:= 1 to n-1 do
             begin
                  sm:=0;
                  for k:=1 to i do
                      begin
                           pr:=(x[i]-e[k-1])/(a1*r[i]);
                           sm:= sm+ m1[k]*sqrt( pr*pr-1)
                      end;
                 p1[i]:=(-4/a1)*sm;
              end;
     end;
procedureTForm1.FormCreate(Sender: TObject);
begin
    n:=StrToInt(LabeledEdit6.Text);
    DecimalSeparator:='.';
    StringGrid1.Cells[0,0]:= '№';
    StringGrid1.Cells[1,0]:= 'X';
    StringGrid1.Cells[2,0]:= 'R';
    StringGrid1.Cells[3,0]:= 'm';
    StringGrid1.Cells[4,0]:= 'p';
    StringGrid1.Cells[5,0]:= 'm1';
    StringGrid1.Cells[6,0]:= 'p1';
end;
procedureTForm1.Button1Click(Sender: TObject);
var i:integer;
begin
    n:=StrToInt(LabeledEdit6.Text);
    StringGrid1.RowCount:=n+1;
     for i :=1 to n+1 do
         withStringGrid1 do
             begin
                  Cells[0,i]:= IntToStr(i-1);
             end;
     try
         DoCount(StrToFloat(LabeledEdit1.Text),
            StrToFloat(LabeledEdit2.Text),
            StrToFloat(LabeledEdit3.Text),
            StrToFloat(LabeledEdit4.Text),
            StrToFloat(LabeledEdit5.Text));
    except
         ShowMessage('Проверьте введенные параметры!');
 end;
     Series1.Clear;
     Series2.Clear;
     Series3.Clear;
     Series4.Clear;
     Series5.Clear;
     for i:= 0to n do
         begin
            try
               //рисую графики
               Series1.Add(r[i]);
               Series2.Add(m[i]);
               Series3.Add(p[i]);
               Series4.Add(m1[i]);
               Series5.Add(p1[i]);
               //Заполняю таблицу
               StringGrid1.Cells[1,i+1]:= FloatToStrF(x[i],ffFixed,3,3);
               StringGrid1.Cells[2,i+1]:= FloatToStrF(r[i],ffFixed,3,3);
               StringGrid1.Cells[3,i+1]:= FloatToStrF(m[i],ffFixed,3,3);
               StringGrid1.Cells[4,i+1]:= FloatToStrF(p[i],ffFixed,3,3);
               StringGrid1.Cells[5,i+1]:= FloatToStrF(m1[i],ffFixed,3,3);
               StringGrid1.Cells[6,i+1]:= FloatToStrF(p1[i],ffFixed,3,3);
           except
           end;
    end;
  end;
end.
Скришоты работы программыв сравнении с графиками MathCad:
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
/>
Вывод
Проведенный в программерасчет на первых трех участках совпадает с данными, полученными примоделировании в MathCAD (сточностью до 103), поэтому принимается, что программа расчета даетсправедливые результаты для остальных участков обтекаемого тела.

Список литературы
1.  Кузнецов В.И., Макаров В.В.Сверхзвуковое обтекание заостренных тел вращения: Учебное пособие.- Омск:Изд-во ОмГТУ, 1999г.- 80с.
2.  Кузнецов В.И., Макаров В.В.Аэрогазодинамика в вопросах и  задачах: практикум.- Омск: Изд-во ОмГТУ, 2002г.-80с.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :