Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz....

53
POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa AERODYNAMICS I lecture 4: Viscous effects in compressible flows. AERODYNAMICS I lecture 4: Viscous effects in compressible flows. Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. flow past RAE-2822 airfoil (M =0.85, Re =6.5 × 10 6 , α =2 )

Transcript of Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz....

Page 1: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Aerodynamics IViscous effects in compressible flows.

flow past RAE-2822 airfoil (M = 0.85, Re = 6.5 × 106 , α = 2)

2 czerwca 2014

Page 2: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous effects in compressible flows

Page 3: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Equations of motion for compressible viscous fluid

Integral equations for a control volume Ω bounded by a boundary Γ (withoutbody forces e.g., gravity):

Continuity equation∂

∂t

∫Ω

ρ dΩ +

∮Γ

ρv · n dΓ = 0 (1.1)

Momentum equation∂

∂t

∫Ω

ρv dΩ +

∮Γ

ρv (v · n) dΓ = −∮

Γ

pn dΓ +

∮Γ

T · n dΓ (1.2)

Total energy equation E = e+ v2

2

∂t

∫Ω

ρE dΩ +

∮Γ

ρE v · n dΓ =

∮Γ

κ∇T · n dΓ︸ ︷︷ ︸thermal conductivity

−∮

Γ

pv · n dΓ︸ ︷︷ ︸pressure forces work

+

∮Γ

(T · v) · n dΓ︸ ︷︷ ︸friction forces work

+

∫Ω

ρ q dΩ︸ ︷︷ ︸heat sources

(1.3)

Page 4: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Equations of motion for compressible viscous fluid

Viscous stress tensor for Newtonian fluid:

T = µ (∇v + (∇v)ᵀ) + 1 λ ∇ · v (1.4)

µ – dynamic viscosity coefficientλ – volume viscosity coefficient; according to Stokes relation λ = −2/3µ

Sutherland law:

µ

µ∞≈(T

T∞

) 32 T∞ + S

T + Swhere: S = 110.4K (1.5)

thermal conductivity coefficient:

κ = µcpPr

(1.6)

Pr – Prandtl number

Page 5: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Equations of compressible boundary layer

Continuity equation∂(ρu)∂x

+∂(ρv)∂y

= 0 (1.7)

Momentum equation

ρ

(u∂u

∂x+ v

∂u

∂y

)= − ∂p

∂x+

∂y

(µ∂u

∂y

)(1.8)

∂p

∂y= 0 → p = pe(x) (1.9)

Total energy equation H = h+ U2

2

ρ

(u∂H

∂x+ v

∂H

∂y

)=

∂y

(µu

∂u

∂y

)+

∂y

(κ∂T

∂y

)(1.10)

Page 6: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Equations of compressible boundary layer - energy equation

Right hand side of (1.10) can be trasnformed:

∂y

(µu

∂u

∂y

)+

∂y

(κ∂T

∂y

)=

∂y

(µcpPr

∂T

∂y+ µu

∂u

∂y

)=

∂y

Pr

∂h

∂y+ µ

∂y

(u2

2

))=

∂y

Pr

∂H

∂y+ µ

(1− 1

Pr

)∂

∂y

(u2

2

))(1.11)

Then energy equation can be written as follows:

ρ

(u∂H

∂x+ v

∂H

∂y

)=

∂y

Pr

∂H

∂y+ µ

(1− 1

Pr

)∂

∂y

(u2

2

))(1.12)

If Prandtl number Pr = 1:

ρ

(u∂H

∂x+ v

∂H

∂y

)=

∂y

(µ∂H

∂y

)(1.13)

Page 7: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Thermal boundary layer

Pr < 1 then δT > δPr > 1 then δT < δ

Page 8: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Compressible boundary layer - Busemann integral

Simplest possible solution to the energy equation is:

H = const (1.14)

Tw = T0 = T +u2

2 cp(1.15)

T = T0 −u2

2 cp→

(∂T

∂y

)w

= 0 (1.16)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

y

u,∆T

Page 9: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Compressible boundary layer - Crocco integral

It can be noted that if ∂p/∂x = 0 then equations (1.8) and (1.13) are similar. Ifin addition the boundary conditions are also similar (Tw = const) then solutionsto those equations are linearly dependent:

T0 ≡ T +u2

2 cp= Au+B → T = Au+B − u2

2 cp(1.17)

Coefficients A and B must be chosen such that the boundary conditions aresatisfied.

0 0.2 0.4 0.6 0.8 10

0.2

0.4

0.6

0.8

1

y

u,∆T

Page 10: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Compressible laminar boundary layer - similar solutions

The equations of the laminar compressible boundary layer can be transformed(like in case of incompressible equations) such that similar solution are obtainedi.e. the flow parameters depend only on undimensional coordinate η.

The undimensional coordinates are defined:

ξ = ρe µe ue x η =ue√2 ξ

∫ y0

ρ dy (1.18)

where index e denotes the parameters on the outer boundary of the domain.

Let us introduce functions:

f ′ =u

ueg =

H

He(1.19)

and coefficient:C =

ρµ

ρeµe(1.20)

Page 11: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Compressible laminar boundary layer - similar solutions

Assuming the zero pressure gradient ∂pe/∂ξ = 0 Prandtl equations can betransformed to following form (the transformation is also possible for non-zeropressure gradient):

(C f ′′)′ + f f ′′ = 0[C

Prg′]′

+ f g′ +u2e

He

[(1− 1

Pr

)C f ′ f ′′

]′= 0

(1.21)

with boundary conditions:

dla y = 0 f(0) = f ′(0) = 0g(0) = gw ← isothermal wallg′(0) = 0 ← adiabatic wall

dla y →∞ f ′(∞) = 1g(∞) = 1

(1.22)

(1.23)

Page 12: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Compressible laminar boundary layer

a) b)

Example profiles of velocity and temperature for flat plate (∂p/∂x = 0,Pr = 0.75)

a) insulated wall b) ”cold” wall

Page 13: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Compressible laminar boundary layer

Flat plate for ∂p/∂x = 0

Cf =1.328√Re

F(Me, P r,

TwTe

)(1.24)

δ =5 x√Rex

G(Me, P r,

TwTe

)(1.25)

Example plots of Cf and δ for Pr = 0.75

Page 14: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Temperature profile in boundary layer

Page 15: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Boundary layer in supersonic flow

Page 16: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Shock wave boundary layer interaction

Page 17: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Shock wave boundary layer interaction

Page 18: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous and compressible flowpast an airfoil

Page 19: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous and compressible flow past an airfoil

Page 20: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous and compressible flow past an airfoil

Page 21: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous and compressible flow past an airfoil - lift coefficient

Page 22: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous and compressible flow past an airfoil - lift coefficient

Page 23: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Viscous and compressible flow past an airfoil - drag coefficient

Relation of the wave drag coefficient tothe Mach number

Relation of the drag coefficient to theMach number (airfoil NACA-2306)

Page 24: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 25: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 26: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 27: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 28: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 29: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 30: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 31: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 32: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 33: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 34: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 35: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 36: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 37: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 38: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 39: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 40: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 41: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 42: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 43: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 44: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 45: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 46: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 47: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 48: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 49: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Transonic viscous flow past an airfoil

Page 50: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Supercritical airfoils

Page 51: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Supercritical airfoils

Example of the Cp distribution for supercritical airfoil

Page 52: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Flap efficiency in transonic flow

Page 53: Aerodynamics I Viscous effects in compressible flows. 5mm ... · POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects

POLITECHNIKA WARSZAWSKA - wydz. Mechaniczny Energetyki i Lotnictwa

A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.A E R O D Y N A M I C S I lecture 4: Viscous effects in compressible flows.

Flap efficiency in transonic flow