Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

In diesem Forum Fragen und Diskussionen in Deutsch
Forum rules
Foren-Regeln und hilfreiche Informationen

WICHTIG: Bitte zuerst lesen, bevor Sie posten
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien_FC.17 aerodyn. Profile

Post by hammax »

...Chris_G ist eifrig an seiner CurvesWB am werkeln.
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 23#p204099
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 90#p203366
Das besondere daran sind diverse BSpline-Features, die sich gut für Profilgestaltung und -anwendung eignen.
Noch vorhandener Wermutstropfen ist die (noch) nicht ausgeschöpfte Möglichkeit zur durchgängigen Parametrik im Zusammenhang mit den Birails.
Wenn man komplexere Flügelgeometrien variieren will oder gar Beweglichkeit implizieren möchte, hakt es noch,
da die Modellbildung nicht ganz trivial abläuft.
Irgendwo habe ich mal das Bild eines RC-Modells in Möwenform gesehen. Der Schnabel war ein Klapppropeller,
das Heck ein V-Leitwerk. Der interessante Aspekt am Vogelflügel ist die massive Leadingedge und die folienartige TE.
Das Profil ist quasi "offen" und wird durch die Startkonstruktion aus Birail + Ruled_Surface geschlossen, wobei der hintere Teil
des Profils fast beliebig dünn ausgeformt werden kann.

Moewe_5.PNG
Moewe_5.PNG (30.86 KiB) Viewed 3349 times
Attachments
Moewenfl_3.FCStd
FC.17.12802
(80.44 KiB) Downloaded 97 times
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien_FC.17 aerodyn. Profile

Post by hammax »

... aktuell wird eine Arbeitsplattform für Wasserturbinen mit beeindruckenden Beispielen vorgestellt.
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 33#p531833
Da kribbelts natürlich in den CAD-Fingern. Mangels Recherche-Geduld hole ich mal meine "olle Kamelle" wieder hoch und hänge dran.
Gasturbinen sind gegenüber dem Strömungsverlauf in einer Francis-Turbine vergleichsweise simpel.
Primär geht's um Geschwindigkeitsdreiecke, Kontinuitätsbedingung und Profilauslegung.
Hier mal der Versuch, auf die Schnelle mittels "Gummiprofil" und FC-Mitteln ohne große Rechnerei so einen Rotor darzustellen.
Die Herausforderung liegt eher darin, Sketcher BSpline Konstruktionsrezepte zu finden,
mit denen sich solche Blattprofile "automatisch" generieren und anordnen lassen (Spreadsheet und Profildatei).
Ein beispielhaftes Vorgehen ist in obigem Link dargestellt - leider in französisch und noch nicht besonders FC-lastig.
Mit dem BSpline (Nurbs ???) kann man noch mehr anstellen, als nur LE- und TE-Tangenten generieren.
Wie gesagt => Gummiprofil.

Gas_Turbine_Blade.PNG
Gas_Turbine_Blade.PNG (56.68 KiB) Viewed 3154 times
Attachments
Gummi_Profil.FCStd
FC.18.4
(7.83 KiB) Downloaded 69 times
VelocityTriangle_3.FCStd
FC.18.4
(67.85 KiB) Downloaded 66 times
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by hammax »

... nochmal "Gummiprofil":
Weitergeführt kann man für die Konturen auch aus geraden Linien abgeleitete Splines erzeugen.
Die haben schon mal den Vorteil, dass aufgrund der hier fehlenden Knotenpunkte der Krümmungskamm stetig wird.
Zudem lassen sich die Gewichtungskreise der Kontrollpunkte mit der Maus ohne Eingaben beliebig variieren,
man sieht sogar die unmittelbare Wirkung auf die Spline-Krümmung.
Ein Fernziel wäre die formelgestützte Verknüpfung bzw. Konditionierung des Profilcharakters => analog zu den "Katalogen".
Dazu muss man aber verschiedene Constraints benamsen und bemaßen und evtl. in Formeln einbinden.
Wie allerdings kann man die bei der Konstruktion entstandene Constraint-Historie nachträglich umordnen?
Sie wird ja im Data-Tab einfach und schnell kontrollierbar dargestellt.
https://forum.freecadweb.org/viewtopic. ... 35#p534235

Profil_gen.PNG
Profil_gen.PNG (46.36 KiB) Viewed 3029 times
Attachments
Profil_GenSpline.FCStd
FC.18.4
(6.29 KiB) Downloaded 65 times
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by hammax »

... abdullah ich habe ein Problem.
Bei meinen Spielereien mit Sketcher BSplines zwecks Erzeugung von Tragflächenprofilen
mittels Gerade => Spline-Umwandlung => Kontrollpunkterhöhung (auf 6)
damit ich einen stetigen Krümmungskamm (in CurvesWB) erhalte (im Gegensatz zum gezeichneten Spline über mehr als 4 Punkte)
sehe ich in der LE im Sketcher ein Polygon, das da nicht sein sollte.
Zumal nach Verlassen des Sketchers das Profil ganz glatt erscheint.
Dieses Polygon tritt bei jeder Größe auf und lässt sich auch nicht durch Auflösungsverfeinerung im ViewTab beseitigen/reduzieren.
Scheint somit im Algorithmus der Spline-Umwandlung verankert zu sein.
Seltsam!!!???

BSpline_Polygon.PNG
BSpline_Polygon.PNG (31.27 KiB) Viewed 2724 times
Attachments
Profil_GenSpline_7.FCStd
FC.18.4
(13.29 KiB) Downloaded 60 times
chrisb
Veteran
Posts: 53924
Joined: Tue Mar 17, 2015 9:14 am

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by chrisb »

Meinst Du diesen Teil des Splines?
Attachments
SnipScreenshot-c8ecc1.png
SnipScreenshot-c8ecc1.png (8.23 KiB) Viewed 2725 times
A Sketcher Lecture with in-depth information is available in English, auf Deutsch, en français, en español.
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by hammax »

... ja genau das jeweils erste "Segment" macht diese Knicks.
So nicht weiter tragisch, da im "Endprodukt" verschwunden.
Aber es macht mich irgendwie misstrauisch.
chrisb
Veteran
Posts: 53924
Joined: Tue Mar 17, 2015 9:14 am

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by chrisb »

Ich sehe gerade erst, dass das Bild nachgeladen wurde.
Wie wäre es damit?
SnipScreenshot-f60aab.png
SnipScreenshot-f60aab.png (9.51 KiB) Viewed 2721 times
Dafür musst du die in den Sketcher-Preferences die Zahl der Segmente erhöhen, in meinem Bild z.B. auf 500.

Edit: Heute ist der wohl der Tag der Überschneidungen...
A Sketcher Lecture with in-depth information is available in English, auf Deutsch, en français, en español.
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by hammax »

... got it
Ja das war's => und was man so alles im Kopf behalten sollte
Danke Chrisb
Polygon.PNG
Polygon.PNG (3.1 KiB) Viewed 2689 times
User avatar
hammax
Veteran
Posts: 1985
Joined: Thu Jan 19, 2017 5:03 pm
Location: Ammersee DE

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by hammax »

... unlängst kam im TV bei TerraX ein Beitrag, der sich mit "fliegenden Wesen" beschäftigte.
Darunter war auch eine Schlange, von der man das am allerwenigsten erwarten würde:
https://de.wikipedia.org/wiki/Schmuckbaumnattern
Aber das Reptil schafft es, den vorderen und mittleren Teil des Rumpfes durch Spreizen der Rippen
in ein quasi-aerodynamisches Tragflächenprofil zu formen und so beachtliche Segeleigenschaften zu erzielen.
Dabei wird der Rumpf so "gefaltet", dass sich mehrere Tragflächen in Serie ergeben.
Gesteuert wird mit einem peitschenförmigen Schwanz und dem vorderen Rumpfteil.
Da muss man erst mal drauf kommen => aber die Natur ist erfinderisch.

Flying_Snake.PNG
Flying_Snake.PNG (19.54 KiB) Viewed 2357 times
Attachments
Snake.FCStd
FC.18.4
(60.75 KiB) Downloaded 53 times
chrisb
Veteran
Posts: 53924
Joined: Tue Mar 17, 2015 9:14 am

Re: Fallstudien in FC => aerodynamische Profile

Post by chrisb »

Beachtliche Tiere. Beispiel:
phpBB [video]
A Sketcher Lecture with in-depth information is available in English, auf Deutsch, en français, en español.
Post Reply