แพนอากาศสมัยใหม่นี้มีการพัฒนาและออกแบบโดยใช้โปรแกรมทางคอมพิวเตอร์เข้าช่วยในการวิเคราะห์ ซึ่งสามารถลดค่าใช้จ่ายและมีประสิทธิภาพในการออกแบบมาก ระหว่างปี 1970 NASA ได้ออกแบบแพนอากาศตระกูลความเร็วต่ำ หรือเรียกแพนอากาศแบบ low-speed ออกแบบโดยใช้โปรแกรมทางคอมพิวเตอร์ซึ่งใช้เทคนิคเชิงตัวเลขทำนองเดียวกับ source และ vortex panel method การออกแบบแพนอากาศด้วยระเบียบวิธีเชิงตัวเลข เริ่มแรกจากการออกแบบแพนอากาศ Withicomb airfoil หรือแทนด้วยรหัสตัวเลข GA(W)-1 ซึ่งย่อมาจาก General Aviation Whitcomb รุ่น 1 รูปทรงของแพนอากาศนี้แสดงดังรูปที่ 1 สังเกตว่าจะมีรัศมีความโค้งที่ชายหน้าค่อนข้างมาก (ประมาณ 0.08c ซึ่งแพนอากาศทั่วไปจะอยู่ที่ 0.02c) ที่เป็นเช่นนี้เพื่อที่จะทำให้การแจกแจงความดันบริเวณ leading-edge นี้มีลักษณะสม่ำเสมอไม่เกิดจุดแหลม (peak) ของความดันบริเวณ leading-edge จนเกินไป และที่ผิวด้านล่างบริเวณท้ายของแพนอากาศจะมีลักษณะโค้งเว้า เพื่อเพิ่มค่าแคมเบอร์ช่วยให้แรงยกมีค่าเพิ่มขึ้น แต่ก็เป็นการทำให้เกิดโมเมนปักเงย (pitching moment) สูงเช่นกัน ซึ่งการออกแบบรูปทรงมุ่งเน้นเพื่อชะลอการไหลแยกจากผิวขณะที่ทำมุมปะทะสูงๆ เป็นผลให้แพนอากาศได้มุมปะทะสูงขึ้นก่อนเกิดการ stall ทำให้ได้ค่าแรงยกสูงสุด (maximum lift) สูงขึ้น และยังต้องการให้เกิดการไหลแบบราบเรียบให้มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้เพื่อจะได้มีแรงต้านน้อยที่สุด
เนื่องจากความต้องการแพนอากาศสำหรับความเร็วต่ำ ดังนั้นสิ่งที่ต้องการในการออกแบบคือให้เกิดแรงต้านน้อยที่สุด ดังนั้นจึงออกแบบแพนอากาศที่จะทำให้ได้การไหลแบบราบเรียบมากที่สุด ผลการออกแบบที่ได้จึงมีรูปทรงคล้ายกับแพนอากาศ NACA 6-series
รูปที่ 1
0 ความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น