Flugzeug– und Flugkörperaerodynamik II ¨Ubungsblatt 6 Aufgabe 8

Flugzeug– und Flugkörperaerodynamik II
Übungsblatt 6
Aufgabe 8
Gegeben sei eine Quellsingularität mit einer Überschallanströmung in Richtung der xAchse.
Geben Sie die Gleichungen der Äquipotentiallinien und der Stromlinien des Störströmungsfeldes für eine Schnittebene an, welche die Symmetrieachse des Machkegels enthält.
√
Skizzieren Sie den Verlauf der beiden Linienscharen für Ma∞ = 2 und Q = 2π
(Quellstärke).
Aufgabe 9
Auch im Überschallbereich läßt sich die (zweidimensionale) Umströmung von dünnen
Profilen mit Hilfe der Singularitätenmethode berechnen. Das Potential der ebenen Quellsingularitäten infinitesimaler Stärke lautet:
p
q(x) · dx
dϕ = −
mit
B = M a∞ 2 − 1
2B
Gegeben sei die Quellbelegung auf der x-Achse mit:
q(x) = 0
q(x) = q0 · 1 −
q(x) = 0
2x
t
(−∞ < x < 0)
(0 ≤ x ≤ t)
(t < x < ∞)
q0 ist eine Konstante, die Anströmung verläuft in x-Richtung.
Berechnen Sie
a) das von den Quellen herrührende Störpotential,
b) die Störgeschwindigkeitskomponenten in x- und z-Richtung,
c) die Form des symmetrischen Profils und
d) den Verlauf des Druckbeiwertes entlang der Kontur.