3.翼型の加工:トップレベル編
・翼型を基準に合わせる
Xfoilは翼弦長がいくらかに関わらず計算を行いますが,レイノルズ数,CL/CD/CMの各空気力係数は翼弦長に依存し,それぞれ1が基準になります。例えば,あるレイノルズ数を設定して翼弦長0.5の翼型を読み込んだ場合,レイノルズ数が半分で,出力される揚力/抗力係数はそのレイノルズ数で計算した翼弦長1の翼型の半分の値が出力されます。 (これは,主翼のある位置を基準にして考える際には都合がいいのですが)
これを間違って使用することを避けるために翼弦長1を基準にして比較したい場合,起動した時点で
norm
と打ち込んでおくと,これから読み込む翼型は基準に変換するぞと言うフラグが立ち,読み込んだ翼型は自動的に翼弦長が1に,前縁のX座標を0に変換してくれます。忘れた場合でも,GDESサブルーチンにunitコマンドが用意されています。
ちなみにもう一度normと打ち込むとこのフラグが下がります。このような同じコマンドによるOn/Off操作はXfoilでよく出てきます。
・2つの翼型をミックスする
発泡コアを切り出して翼を作る場合,両端の翼型は型で決まっていますが,その間の翼型の特性が気になることもあると思います。その両者の座標の線形補間もXfoilは行ってくれます。(Xfoilの説明によれば,2つの翼型を補間した場合,その翼型の特性は,2つの翼型の特性を補間したものとあまり変わりがないとのことです。)
これはinterpolationの略の
inte
コマンドを打ち込みます。そうすると,XfoilはF disk file C current airfoil ********* 1 polar airfoil ********* Select source of airfoil "0" ( F C 1 ):と聞いてきます。
Fはディスク上の翼型データ,
Cは今作業している翼型データ,
1以上の数値は,いままでoperルーチンでポーラーカーブを作成した際のデータです。operルーチンでポーラーカーブのデータを作成していない場合は,1以降の数字はあらわれません。
どれかの記号を打ち込むと,Fの場合はファイル名を入力するように言われます。これで一つ目の翼型の入力が終わり,次に二つ目の翼型の入力が同じように行います。
二つの翼型を入力し終えたら,
Specify interpolating fraction 0...1 r>
と聞かれます。このとき,入力する数値は
0:一つ目の翼型と同じ
1:二つ目の翼型と同じ
で,数値に応じて線形補間されます。なお,数値を1以上にすることで外挿もできます。これは,ある翼型を変更して,ある特性が得られた場合,もっと変化させるとどうなるのか知りたいときに使えます。
・翼表面パネルのパラメータの変更
ウェブで手に入れたり自分で打ち込んだデータはしばしばその座標の点数が少なかったりするものです。形状を表現するには十分なものでも,Xfoilの解析を精度良く行う場合には不十分なこともありますので,トップレベルから
そうすると,
ppar
と打ち込んで,パネルの分布を適当なものに変更してあげましょう。Present paneling parameters... N i Number of panel nodes 140 P r Panel bunching parameter 1.000 T r TE/LE panel density ratio 0.150 R r Refined area/LE panel density ratio 0.200 XT rr Top side refined area x/c limits 1.000 1.000 XB rr Bottom side refined area x/c limits 1.000 1.000 Z oom U nzoom(数値は作業中の翼型によります。) と出てきますが,それぞれ以下の意味です。
N:翼表面のパネル数
この値が多くなると解像度も上がりますが,急激に計算時間も増えます。
私が個人で使用しているiMac800MHzの速度では大体200で使用していますが,普通の翼型であれば,参考文献通り120以上で良いと思います。NACAコマンドで翼型を出した場合の初期値は140です。
パネルの密度は下のパラメータにそって自動的に設定してくれます。P:パネル密度の変化率
この値が0だとパネルの密度の変化が許されず,全て同じ大きさになります。
最初の値は1で,この値を大きくすると,必要なところへのパネルの密集度が上がりますが,そのかわり他のパネル密度が小さくなります。あまり変える頻度はは多くないと思います。T:前縁と後縁のパネル密度の比
文字どおりです。よほど極端な前縁後縁形状でない限りあまり変更する必要は少ないと思います。R:前縁部分と,集中してパネルを配置する領域のパネル幅の比を設定します。
XT:翼上面で,パネルを集中して配置したい領域があれば,このコマンドで設定します。
コマンドを入力した後2つの数値を入れるか,またはXT ** ** と続けて入力もできます。
たとえば,解析後にバブルの位置が分かった場合,そこに集中してパネルを配置すると精度が上がります。XB:XTと同じですが,翼下面に適用されます。
Z:このコマンドを打ち込むと,グラフィック画面で2つのポイントをマウスで指示するよう言われます。その2つのポイントを対角とする長方形の領域がズームされます。
U:翼全体を表示する初期状態に戻します。
Copyright 2002, Koichi Takasaki.