[항공역학]항공역학 Vortex Lattice Method(VLM) 를 이용한 평판 날개의 양력계수 계산

소개글

항공역학 Vortex lattice Method 를 이용한 평판 날개의 양력계수 계산

목차

1. 프로그램에 대한 설명
(1) 프로그램에 사용된 변수들의 이름과 그 역할
(2) 입,출력 데이터의 이름
(3) 프로그램 코드(MATLAB 7.0)

2. 프로그램을 돌린 case 결과
(1) Aspect ratio 의 비교
(2) Sweepback angle 의 비교

3. 결 론

본문내용

1. 프로그램에 대한 설명

VLM을 이용해 프로그램을 작성하기 위해 평판 에어포일 날개의 양력곡선 기울기를 계산할 때 필요한 변수들을 먼저 설정한다. 이를 토대로 입력된 값을 가지고 순서도에 따라 프로그램의 작업을 진행해 나간다. 이 프로그램에서는 전체 날개를 12개의 패널로 나눠 각 컨트롤 포인트에서 각 패널의 Gamma 에 의한 영향을 계산하여 양력과 기울기를 구하였다. 12개의 패널로 나눠진 날개에 의해 좌표값을 x=zeros(2,12), y=zeros(2,12)의 매트릭스를 이용해 1행은 좌측좌표값, 2행은 우측좌표값을 넣고 열은 각 패널의 위치를 나타내도록 하였다. 컨트롤 포인트는 Xc=zeros(1,12) , Yc=zeros(1,12) 의 매트릭스를 설정하여 각 패널에서의 좌표값을 입력하도록 하였다. 이와 함께 Gamma 값과 W 값을 위해 각각 12x1 매트릭스를 만들어 값을 대입하고 S 매트릭스는 12x12 의 크기를 갖도록 하였다.
S 매트릭스는 Biot-savart 공식을 이용, 각 컨트롤 포인트에서의 horseshoe vortex line 의 좌우 좌표값을 가지고 그에 의한 영향을 계산해 각 entry를 구성하였다.
위에서 구해진 S 매트릭스를 이용해 inverse S 매트릭스를 구하고 이를 W 매트릭스에 곱해 Gamma 매트릭스의 값을 구하였다. 이것을 토대로 각 패널에서의 양력을 계산하여 모두 더한 후 양력계수를 계산해 양력곡선의 기울기를 결정하였다. 데이터 산출후 gamma값이 모두 양수이며 중심축에 대해 대칭으로 분포하는 것을 토대도 데이터를 점검하였다.

(1) 프로그램에 사용된 변수들의 이름과 그 역할
프로그램에 사용된 변수들은 아래 표 1과 같다.
(2) 입,출력 데이터의 이름

◎ 입력데이터
1. AR ={3,7}
2. angle ={20 , 45}
3. aoa={3}
◎ 출력데이터
1. Cl =양력계수
2. =양력곡선 기울기

(3) 프로그램 코드(MATLAB 7.0)

clear

AR=3; %Aspect Ratio
B=10; % span
C=B/AR; %chord
V=50;% velocity
d=1; %density
angle=0; %sweepback angle
Sa=angle/180*pi;
aoa=2/180*pi; %받음각 2도

m=2; % 한쪽 날개 패널수의 행
n=3; % 한쪽 날개 패널수의 열

참고 자료

없음