Jump to content
Patryk Sokol

XFLR5 - podstawy

Recommended Posts

Szanowny Administratorze,

Uprzejmie proszę o nie "przypinanie" artykułu Patryka lecz o PRZYBICIE NA DRZWIACH tego forum...

 

A tak na poważnie oczywiście wnoszę o bezwarunkowe przypięcie, gdyż jest on unikatowy w swej treści i NIEZWYKLE przydatny w modelarstwie lotniczym. Trzeba naprawdę wiele połknąć literatury tematycznej, aby podobnie pisać a i mieć chęć to robić. Dwadzieścia lat temu podobne artykuły pisał w Młodym Techniku Pan Jarosław Hajduk a dzisiaj to rarytas już jest. Niech więc Patryk "zawiśnie" na zdrowie!!!!!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest Jerzy Markiton

Przyłączam się do podania Stanisława !

- Jurek

Share this post


Link to post
Share on other sites

Witam

 

XLFR5 bawiłem się dobre kilka lat temu. Narzędzie potężne, ale nie pozbawione błędów. Część nich pochodzi od Xfoil-a - niedoszacowanie oporów. Do tego dochodzą problemy z wysypywaniem się. Ot sobie lubi spadać. Bardzo możliwe że to od problemów z alokacją pamięci. XLFR5 z każdą symulacją potrafi pochłaniać dość duże ilości pamięci.

BHP  ;) Jeśli szukamy odpowiedniego profilu, to z tymi "tysiącami" policzonych charakterystyk nie robimy nic więcej. Jeśli spróbujemy symulować skrzydło, to możemy być pewni że się za chwilę wysypie. Kiedy mamy interesujący nas profil, to zostawiamy tylko jego. 

Do poprawiania profili zalecam używanie tylko "Refine Globally". Przy lokalnym czasami tworzą się takie profile, przy których program fiksuje. Ale tu uwaga - im więcej odcinków na profilu tym większa dokładność obliczanych charakterystyk, ale również dłużej trwające obliczenia, a przy modelowaniu skrzydła apetyt na pamięć ogromny. Nie przesadzać z ilością liczonych charakterystyk dla różnych wartości Re. Program przy dalszych symulacjach używa liniowej aproksymacji, i jeśli różnice pomiędzy charakterystykami dla Re 200k,250k i 300k są praktycznie liniowe to ta z 250k jest niepotrzebna. XLFR5 może liczyć z określonym stałym skokiem. I jak poniżej 100k liczenie ze skokiem co 20k ma sens, tak powyżej liczyć tak gęsto sensu nie ma. A im ma więcej w pamięci tym mu ciężej i częściej się wysypuje.

 

Kiedy mamy policzone charakterystyki przechodzimy do budowy skrzydła. Płat wypada podzielić na co najmniej 10 równych fragmentów. Jeśli spróbujemy to zrobić dla jednego odcinka (np ten sam profil o takiej samej cięciwie na całej długości skrzydła) to wyjdą cuda. Skrzydło z obrazka Patryka jest hmmm przykładem jak tego nie robić. Więcej paneli w środku, a będzie liczyć dokładniej. 

I tu dochodzimy do kuchy w programie. Nie wiem czy jeszcze jest, a bardzo możliwe że jest ciągle istnieje. Ze względu na ten błąd całkowicie odradzam liczenie "Type 2  Fixed Lift". Po prostu nie mam pewności czy jest liczona poprawnie. Zaraz dojdę do niej i ją opiszę.

 

Kiedy ma się policzone skrzydła można dojść do budowy płatowca. Dodajemy skrzydło i drugie skrzydło będące sterem wysokości. Ustawiamy kąt zaklinowania statecznika, jego położenie, podajemy masę samolotu i tu dochodzimy do podstępnego błędu. W obliczaniach jest ciężar, czyli siła. Jej wartość to Fc= g*m. Program podstawia za ciężar masę i daje złe wyniki. Nie wiem czy ten błąd jest już poprawiony.

Odkryłem go po podstawieniu danych pewnego modelu klasy f1h, co był dostępny w dawnych sklepach CSH. Ot znalazłem w internecie czas przelotu i odległość na którą poleciał. Powstawiałem jego dane do XLFR5 i prędkości lotu odpowiadające rzeczywistemu modelowi otrzymałem dopiero przy wpisywaniu masy dziesięciokrotnie większej niż minimalna wynikająca z regulaminu. Czyli najbardziej prawdopodobny błąd to podstawianie w obliczeniach masy za ciężar. To jest też powód dla którego nie polecam obliczeń skrzydła ze stałą siłą nośną.

  • Upvote 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jarku, zrób w tamtym wątku tę drugą animację, o którą Cie prosiłem, będę wdzięczny, serio.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Sorry, jak widać nie można napisać posta nawet jeśli w minimalnym stopniu łączył się z tematem 3SLSC Tomka.

Pozostanę jednak przy przeglądaniu tego forum, aby nie robić więcej bajzlu  :)

Pozdrawiam

Tee Jacek, a coś Ty taka królewna...co post to urażona duma :rolleyes: .

Masz dużą wiedzę to dziel się z nami,chyba rozumiesz że to ważne rzeczy o których piszesz i dobrze aby były skupione w jednym ,właściwym temacie a nie rozrzucone po forum :) .

  • Upvote 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

"dla dobra nauki i wiedzy młodych i potomnych   :)"

 

Poniżej postaram się przybliżyć i zachęcić do korzystania z programu XFLR5

 

Program XFLR5 pobieramy ze strony: www.xflr5.com/ jest to program typu Open Source. Jest to naprawdę potężne narzędzie. Teoretycznie do projektowania i analizy szybowców, ale można przy jego pomocy zaprojektować niemal wszystko. Z informacji od moich kolegów z uczelni, twierdzą, że jest lepszy od tych komercyjnych.

Manuale moim zdaniem są pisane dla osób, które mają dużą wiedzę z aerodynamiki, ale tutoriale są rewelacyjne.

 

 

 

 

 

 

Nareszcie ktos, bo juz myslalem, ze poza Patrykiem nikt go w Polsce nie uzywa!

 

Uzywam XFLR5 od wielu lat i jest to rewelacyjne narzedzie, ale niestety trzeba lubic matematyke i wykresy (wykresy sa bardzo sexy!).

 

A

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nareszcie ktos, bo juz myslalem, ze poza Patrykiem nikt go w Polsce nie uzywa!

 

Poza Polskim Modelarstwem Internetowym jeszcze jest inny, równoległy świat. Taki za firewall'em ;)

  • Upvote 3

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nawiązując do wątku Patryka, chciałbym uczulić na używanie narzędzia „De-rotae the Foil”

Patryk napisał o tym w punkcie 4.

 

Przyznam, że o mało sam się nie złapałem na to. Raczej nie zajmuję się projektowaniem szybowców, bardziej makiety i używam profili nieco innych.

Człowiek czasem idzie za bardzo na skróty, owszem używam stale funkcji: Refine i Normalize, ale o de-rotate jakoś zapomniałem.

 

Do bardziej wnikliwej analizy problemu sprowokowała mnie dość burzliwa wymiana poglądów z Rafałem B na PW.

Jeszcze raz, sorry Rafał i dzięki.

 

Dzięki dla Andrzeja, który przypomniał mi o de-rotate.

 

 

W czym problem

Otóż XFLR błędnie importuje pliki profili w formacie dat pobrane z baz danych profili (nie wszystkie), największy problem jest z profilami płasko wypukłymi (flat-bottomed) w szczególności.

Np. AG35 dla szybowców DLG i temu podobne.

 

post-21299-0-51947300-1532701493.png

 

Jak widać w miejscu zaznaczonym wykrzyknikiem max strzałka ugięcia (chamber)  wynosi: 2,3% przy 37% cięciwy.

 

 

Po zaimportowaniu tegoż profilu do XFLR5, pokazuje takie dane:

post-21299-0-43245200-1532701570_thumb.png

 

Strzałka ugięcia aż 4,37% - i to mnie tknęło - niemożliwe, aby profil do DLG miał taką strzałkę ugięcia.

Po zastosowaniu narzędzia „De-rotate the foil” zmienia się na taki:

post-21299-0-07364300-1532701640_thumb.png

 

Gdzie dane o strzałce ugięcia sa już zbliżone do danych ze strony z profilami.

 

No i w związku z tym analizy wychodzą błędnie dla profilu, oraz dla modelu z tak zaimportowanym profilem.

post-21299-0-31308900-1532701796_thumb.png

 

Jak widać problem nie jest błahy, bo kąty zerowej siły nośnej profili niby tych samych są różne - w konsekwencji dla modelu wychodzą błędne operacyjne kąty natarcia.

 

Zobaczmy konsekwencje na przykładzie prostego trenerka

post-21299-0-78410300-1532701948_thumb.png

 

post-21299-0-44758600-1532702102_thumb.png

 

Zaprojektowaliśmy model, dobrze wyznaczyliśmy SC, jak widać prawie idealnie dobrany operacyjny kąt natarcia (linie niebeskie dla profilu o strzałce ugięcia 4,37%), a w rezultacie model jest nielotem – linie czerwone pokazują faktyczne charakterystyki modelu dla prawidłowej strzałki ugięcia profilu.

Wykres Cm od alfa pokazuje, że model jest „nielotem”  - nie wyważymy go poprawnie kombinując z przesuwaniem SC, model zawsze będzie miał tendencję do nurkowania.

 

Podsumowując, pamiętajmy aby zawsze korzystać z następujących narzędzi po zaimportowaniu pliku dat danego profilu:

  • Refine Globally – zwiększając ilość paneli (czasem zaimportowane profile mają 36 paneli i są bardzo kanciaste) – ile minimum, ja robię min. 100 (zaimportowane profile DLG mają po ok. 150)
  • De-rotate the Foil, oraz
  • Normalize the Foil.

Dodatkowo, po tych zabiegach porównajmy dane profilu w XFLR5 z danymi profilu z bazy danych.

 

Dopiero po tym, zabieramy się do analiz i projektowania.

 

To co opisałem - to typowy błąd jaki może być popełniony w fazie projektowania.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jarku,

 

Wg mnie dane są importowane dobrze - problemem jest niestety brak wspólnego układu współrzędnych. Pobprostu dane wyeksponowane są obrocone co po imporcie powoduje że profil z automatu jest na większym kącie natarcia. Pamiętając o tym człowiek nie popelnilby błędu a tak masz wyniki zoffsetowane o ten kąt obrotu. Przy de-rotate obraca profil tak aby cięcia byla pozioma - ot co - czyli tak jakby wspólny mianownik.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jarku,

 

Wg mnie dane są importowane dobrze - problemem jest niestety brak wspólnego układu współrzędnych. Pobprostu dane wyeksponowane są obrocone co po imporcie powoduje że profil z automatu jest na większym kącie natarcia. Pamiętając o tym człowiek nie popelnilby błędu a tak masz wyniki zoffsetowane o ten kąt obrotu. Przy de-rotate obraca profil tak aby cięcia byla pozioma - ot co - czyli tak jakby wspólny mianownik.

Odpowiem tak, ja traktuję XFLR5 bardzo użytkowo, i jestem za cienki aby dojść do tego, w czym jest problem. Po prostu podzieliłem się swoimi spostrzeżeniami i przedstawiłem skutki nieuważnego działania. Wiem, że wiele osób bawi się XFLR5.

Za sugestią Andrzeja napisałem do Andre.

 

Edit, nie zaglądałem, a Andre dał odpowiedź

post-21299-0-81936600-1532716880_thumb.png

 

Przemek, po tym co odpisał Andre, to chyba masz rację.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Problem polega na tym, że nie ma problemu :)

 

Ogólnie - format zapisu *.dat jest formatem bezwzględnym. Tzn. ma całkowicie zamurowany układ współrzędnych, gdzie nosek profilu zawsze POWINIEN mieć współrzędne 0,0, a profil zaczynać się i kończyć powinien na współrzędnych z X=1 i Y pasującym do grubości.

 

Profil który Ty omawiasz (i cała seria AG34-35-36-37-38) jest profilem przystosowanym do pracy w skrzydle konstrukcyjnym. Tzn. ma płaski spód i kanciata górną powierzchnie (gdzie powinny iść podłużnice).

Stąd jest on dostarczony w takiej formie, aby prościej go było wpakować na drewno do cięcia laserem..

 

Inne profile z kolei często są lekko skręcone, czy mają schrzanioną długość. Tu już wina lezy po stronie robiącego plik z profilem.

Stąd zawsze należy zrobić de-rotate, a później normalize (w tej kolejności).

 

Z reguły nie zrobienie tego skutkuje jedynie przesunięciem charakterystyki o zadany kąt. Problemem jest jednak, że czasem metoda VLM i 3D Panel potrafi się mocno sknocić właśnie przez to (jak w punkcie 10tym mojej pisaniny).

Share this post


Link to post
Share on other sites

Patryk, dla Ciebie,Andrzeja i innych osób, którzy dobrze znają aerodynamikę i XFLR5 i jego niuanse, to nie ma problemu.

Moją intencją było zwrócenie uwagi na coś, na co nowi użytkownicy XFLR mogą nie zwrócić uwagi. Przyznam, że ja też się trochę zapętliłem (ale nie jestem ekspertem XFLR5)

 

Podobna sytuacja jak z profilami AG jest też z innymi na stronie airfoiltools, która jako źródło danych profilu podaje bazę http://m-selig.ae.illinois.edu/ads/coord_database.html

 

Weźmy profil N-22

post-21299-0-72149500-1532802766_thumb.png

 

Strzałka ugięcia 4% przy 40% cięciwy.

 

Klikając w link: Send to airfoil ploter - otrzymamy coś takiego dla cięciwy 200 mm i kąta pochylenia 0 stopni (choć jest tam wyjaśnienie: pitch or angle of attack - pochylenie lub kąt natarcia)

 

Zajmijmy się kątem zaklinowania skrzydła (wolę to, bo jest stałe, kąt natarcia wiadomo zależy od kierunku strug)

Ustawiasz w tym narzędziu pitch 0 stopni i dostajesz coś takiego.

post-21299-0-00696200-1532803152_thumb.png

 

Gdy tak naprawdę kąt zaklinowania, czy też pochylenia nie jest zero.

 

Ustawmy teraz pochylenie na +2 stopnie

post-21299-0-39288300-1532803265_thumb.png

 

Ktoś, kto zaklinuje tak profil, może być przekonany, że ma kąt zaklinowania +2 stopnie, a tak naprawdę ma prawie +4 stopnie.

 

A co XFLR5?

Importujemy profil N-22

post-21299-0-11273000-1532803375_thumb.png

 

Wow - brawo, strzałka ugięcia zupełnie inna i jej pozycja również.

Masz rację, zachowując czujność i stosując narzędzie de-rotate, normalize - unikamy błędu.

Co widać poniżej

post-21299-0-69337900-1532803569_thumb.png

 

I jak widać, wykresy są przesunięte o te ok. 1,9 stopnia.

post-21299-0-75574800-1532803847_thumb.png

 

 

Powtarzam:

Jeśli ktoś zrobi analizę modelu w XFLR5 bez wcześniejszego "naprawienia" profilu narzędziem de-rotate, i zaklinuje skrzydło mierząc mierząc do dolnej powierzchni to uniknie błędu. Wyliczony w XFLR operacyjny kąt natarcia powinien działać (no, powinno się dać skorygować położeniem SC)

 

Natomiast, jeśli ktoś zrobi analizę modelu w XFLR5 bez wcześniejszego "naprawienia" profilu narzędziem de-rotate, i zaklinuje skrzydło mierząc kąt zaklinowania od noska do spływu (np. kątomierzem Motylastego) - to ma różnicę ok. 1,9 stopnia w przypadku profilu N-22. 

W tym przypadku model może być nielotem - co pokazałem w poprzednim poście (czerwone wykresy trenerka), przy takim przebiegu Cm od alfa - nie skoryguje się operacyjnego kąta natarcia przesuwaniem SC.

 

Sposób mierzenia kąta zaklinowania od spodniej powierzchni skrzydła rozpowszechniony jest w Stanach (w eksploatacji samolotów), gdyż konstruktorzy i inspektorzy FAA  doszli do wniosku, że ludzie przez to popełniają mniej błędów.

Widziałem kiedyś coś takiego w jakiejś instrukcji do Cessny.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jarku ale to co mówisz to abecadło. Przecież kąt zaklinowania to nie kąt między stołem a płaską spodnią częścią profilu - tylko między cieciwą...

 

Profil w bazie danych jest źle ustawiony ot co.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jarku ale to co mówisz to abecadło. Przecież kąt zaklinowania to nie kąt między stołem a płaską spodnią częścią profilu - tylko między cieciwą...

 

Profil w bazie danych jest źle ustawiony ot co.

No, to przepraszam.

Podziwiam ludzi, którzy nie popełniają błędów - ja niestety popełniam, pomimo, że mam wykształcenie wyższe z lotnictwa, to czasem zdarzy mi się szkolny błąd.

Chciałem innych przestrzec - ot co.

Ale aby nie złapać doła będąc w gronie "the best'ciaków" , to moje błędy zrzucę to na karb mojego nru PESEL  :D

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak ten programik chwalicie, ze trudno go nie wyprobowac. I tu mam pytanie do znawcow.

 

Ponoc XFLR5 6.43 daje mozliwosc ustawienia roznych jezykow. Odpowiednie pliki znajduja sie tez w folderze "translations", co widoczne jest na pierwszym obrazku. Wedlug instrukcji, wybrany w opcjach jezyk powinien ukazac sie po ponownym starcie programu.

 

Ale w opcji ustawiania jezyka pomimo obecnosci wielu plikow jezykowych widoczny jest tylko jezyk angielski. Poniewaz jednak lezace nizej pola (szare paski zaznaczone czerwona strzalka) daja sie selekcjonowac, wnioskuje, ze mozliwosc wyboru jezyka przynajmniej teoretycznie istnieje. Tyle tylko, ze jakos nie chce funkcjonowac. Juz nawet pomijajac fakt, ze w tej sytuacji wybor innych jezykow odbywalby sie na slepo, po ponownym wystartowaniu programu nadal wszystko jest po angielsku.

 

Wyprobowalem na Win 7 oraz Win 10 64 Bit i za kazdym razem to samo.

 

Pytanie wiec brzmi, czy to jakis "bug" w programie, a moze pliki jezykowe sa wadliwe, czy tez ja robie cos nie tak? Dziekuje serdecznie.

post-5988-0-91534700-1540568563.jpg

post-5988-0-26501000-1540568570_thumb.jpg

post-5988-0-01521600-1540568578_thumb.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tak ten programik chwalicie, ze trudno go nie wyprobowac. I tu mam pytanie do znawcow.

 

Ponoc XFLR5 6.43 daje mozliwosc ustawienia roznych jezykow. Odpowiednie pliki znajduja sie tez w folderze "translations", co widoczne jest na pierwszym obrazku. Wedlug instrukcji, wybrany w opcjach jezyk powinien ukazac sie po ponownym starcie programu.

 

Ale w opcji ustawiania jezyka pomimo obecnosci wielu plikow jezykowych widoczny jest tylko jezyk angielski. Poniewaz jednak lezace nizej pola (szare paski zaznaczone czerwona strzalka) daja sie selekcjonowac, wnioskuje, ze mozliwosc wyboru jezyka przynajmniej teoretycznie istnieje. Tyle tylko, ze jakos nie chce funkcjonowac. Juz nawet pomijajac fakt, ze w tej sytuacji wybor innych jezykow odbywalby sie na slepo, po ponownym wystartowaniu programu nadal wszystko jest po angielsku.

 

Wyprobowalem na Win 7 oraz Win 10 64 Bit i za kazdym razem to samo.

 

Pytanie wiec brzmi, czy to jakis "bug" w programie, a moze pliki jezykowe sa wadliwe, czy tez ja robie cos nie tak? Dziekuje serdecznie.

Z tego co obserwuję na forum, to w tej wersji (6.43) jest wiele bug'ów.

Andre coś tam naprawia, ale niewiele. Pracuje nad wersją 7.0

 

Ja osobiście z racji używanego systemu operacyjnego (MAC OS), używam wersji 6.32 w wersji angielskiej, wyższe wysypują się na dziwnych układach, w miarę liczą układ klasyczny. 

Nie wiem jak sprawuje się wersja pod windę.

 

Edit, co do wersji językowej - nie wiem czy działa inny niż angielski, może trzeba coś dodatkowo doinstalować.

Próbowałem na mojej wersji - dostępne są takie języki:

post-21299-0-84649400-1540579230_thumb.png

 

Po zmianie na niemiecki - jest coś takiego, nie wszystko jest przetłumaczone.

post-21299-0-90868500-1540579291_thumb.png

 

 

 

 

  • Upvote 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...

Important Information

By using this site, you agree to our Terms of Use.