[유체역학실험] 에어포일의 양력 및 항력 측정 실험

소개

에어포일의 양력과 항력 측정실험인데, 이번 실험을 통해서 프로그래밍을 통한 즉, 수치적 계산을 이용해 양력과 항력을 계산해보았다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 목표

3. 실험 배경
1) 자유유동 속도와 Airfoil의 양력의 관계에 대해 설명하시오.
2) 실제 비행기의 날개에서 받음각이나 속도를 조절하는 것 외에 양력을 증가시킬 수 있는 장치나 방법에 대해 간단히 설명하시오.

4. 실험 결과
1) 측정된 압력을 바탕으로 압력계수 CP를 구하고 각각의 받음각에 대하여 Fig.2-2(b)와 같은 형태의 그래프로 나타내시오.
2)레이놀즈수를 계산하고 측정된 압력을 이용하여 수치적 방법으로 FL을 구한 후, 받음각과의 관계를 표로 나타내시오.
3)받음각에 따른 CL의 변화를 Fig.2-6과 같이 그래프로 나타내시오.

5. 결과 분석 및 고찰
1) 실험결과 1)에서 구한 압력계수 선도를 이용하여 받음각에 따른 Upper surface와 Lower surface에서의 압력분포에 대해 분석하고, 이를 바탕으로 양력의 발생 원리에 대해 설명하시오.
2)본 실험에서 발생할 수 있는 오차의 원인에 대해 생각해보고, 이와 같은 방법 이외에 Airfoil의 양력 또는 항력을 측정할 수 있는 방법을 설명하시오.

본문내용

5.결과 분석 및 고찰
1) 실험결과 1)에서 구한 압력계수 선도를 이용하여 받음각에 따른 Upper surface와 Lower surface에서의 압력분포에 대해 분석하고, 이를 바탕으로 양력의 발생 원리에 대해 설명하시오.
그림 1,2,3을 살펴보면, 받음각이 증가함에 따라 그래프 내부의 면적이 넓어지는 것을 볼 수 있다. 그 면적은 압력과 비례관계에 있기 때문에, 면적이 증가하면 압력이 증가하고 그에 따라 양력이 증가 한다.
us(upper surface)의 거리가 ls(lower surface)의 거리보다 경로가 더 멀어서 us의 속도가 더 빠르게 된다. 여기에서 us와 ls의 상대적인 압력차가 airfoil에 힘을 가하게되어 자유유동 속도에 대하여 수직한 방향의 힘의 성분인 양력과 수평 방향의 힘 항력을 유발하게 된다.

참고자료

· 없음