XFLR5 V6 使用使用教程教程 一、 软件功能 (1) 分析翼型(2D)机翼 (2) 分析整个飞机(3D)气动性能 二、 基本操作 (1) 将软件转化为中文版 ① 打开文件夹里的,出现如下界面: ② 点击上方里的, 出现: ③ 选择点,OK,重新打 开,软件转化为了英文版 (2) 导入翼型,设计出新的翼型 ①打开,单击上方的文件选项,出现如下: ② 单击, 出 现如下画面: Ⅰ:设计自己的翼型: 将下方 中的都打上勾,我们可以自己设计所 需要的翼型,拉动图中的点即可,如下图: II: 导入已经设计好的翼型: 单击上方“文件”项目中的“打开”: 找到你所需要的翼型,文件格式为 DAT: 也可以单击上方“翼型”项目中的“NACA 翼型”: 出现下方画面, 输入 4 或 5 位的翼型代号, 即可得到所需要翼型 注意:将不想显示的翼型隐藏,只需要在下方“显示”一栏将 √去除即可 III:对给已有的翼型设置前缘半径和襟翼 单击“翼型”项目中的“设置前缘半径”即可 单击“翼型”项目中的“设置襟翼”即可: Ⅳ:对翼型的分析(2D) 单击“文件“项目中的”XFOIL 直接设计“: 出现如下画面: 选择上方”分析“项目中的”定义一个分析“: 出现: 分析名称可以选择”自动“或是”用户自定义“,选择你所分析翼型在一 定雷诺数与一定马赫数的环境参数,单击确定。
在屏幕右方的“Xdirect“一栏中选择攻角范围,再点击分析: 将出现: 等待其完成分析后,出现如下图: 在上方可以选择需要的攻角: 单击上方的,也可以看到在一定攻角下翼型的压力分布情况: 选择上方的:可 以选择另一个翼型, 重复以上操作, 可以对比多个翼型的气动性能, 如下图: Ⅴ:对一个 3D 的翼型进行气动性能分析 单击”文件“项目中的”XFOIL 直接设计“: 单击”分析“项目中的”多线程批量分析“: 出现: 可以选择”当前翼型“或是选择”翼型列表“对多个翼型分析 选择雷诺数的范围,以及增量,选择“攻角“ (迎角)范围以及增量 单击分析,耐心等待: (注意:不要选择太大或太小的雷诺数范围以及攻角范围,如果太大,分 析耗时长, 不是一般的长, 图中的范围就略大! 谨慎! 如果太小, 对后面 3D 翼型的分析将会因缺少数据而失败) 分析完后出现: 单击”文件“项目中的”机翼和全机设计“: 单击”机翼-全机“项目中的”定义一个新的机翼“: 出现: 在“翼型“一栏中,选择之前已经分析好了的翼型(注意:没分析的翼型 最后无法得到结果) : 通过上面一栏,可以对机翼进行详细的设置: 首先先填写一个合适的机翼名称 y(mm) :机翼在图中 Y 轴上的长度 弦长(mm) :设置机翼的弦长长度(图中 X 轴上的长度) 偏移(mm) :设置机翼在 X 轴上的位置 上反角:设置机翼对于水平位置的夹角 扭转角:设置机翼的扭转角 另外上方的可以添 加或减少行数 利用以上几项的修改,我们可以得到大部分我们所需要的翼型形状,如: 都能够通过以上一些修改得到 修改完毕后, 单击右下角的 “保存并关闭”, 出现: 单击“曲线”项目中的“定义一个分析” : 出现: 通过此界面,可以选择“自由来流速度”以及“机翼的分析方法”记忆分 析方法,我们选择“3D 面元法“,之后点击“确定” 在 画 面 右 侧 可 以 看 到 “Miarex” 一 栏 , 选 择 所 需 攻 角 范 围 单击”分析“对机翼进行分析: (注意:图中的”could not be interpolated“代表之前我们对机翼分析 不够全面,换言之,雷诺数增量太大,这将会损失对一些攻角的气动性能的 分析,影响情况视实际情况而定,图中影响并不太大。
另有一种错误是“is outside the flight envelope”,这代表雷诺数的范围太小,应该在之前机 翼分析时增大雷诺数范围 ) 完成后,关闭分析框,可以看到机翼左下方与右下方将得到一些机翼的气 动性能数据,之后,我们对画面右方的”Miarex“栏进行选择: 可以得到如下图: 可以根据实际需要选择需要展示的内容 三、 进阶功能 (1) 对翼型进行稳定性分析 首先先打开一个已经保存的 3D 机翼 单击“文件”项目中的“机翼和全机设计” 单击如下图中的”编辑“: 选择屏幕右下角的”转动惯量“: 设定机翼质量,点击“确定“: 再单击屏幕右下角的”保存并关闭“: 单击”曲线“项目中的”定义一个曲线稳定性分析“: 将图中”使用飞机的转动惯量“一栏打钩,之后,选择机翼分析方法,点击 确定: 在屏幕右边的”Miarex“栏中选择范围,并单击分析: 耐心等待: 在”稳定性“一栏中,可以选择稳定性方向,模态,动画的速度,幅度,并 设定好合适的时间步长: 单击”动画“即可观看机翼在一个扰动下的稳定性状况: 画面的左上方将会显示其时间 (2) 对一个飞机的整体进行分析(3D) 首先,需要将一架飞机需要的所有翼型,进行“多线程批量分析“ 单击”文件“项目中的”XFoil 直接设计“: 单击”分析“项目中的”多线程批量分析“: 在“选择翼型“一栏中打开”翼型列表“,选择需要分析的翼型: 设置好合适的雷诺数范围,攻角范围,雷诺数增量,单击“分析“。
耐心等 待,一定要耐心! 分析完成后,单击”文件“项目中的”机翼和全机设计“: 单击”机身“项目中的”定义一个新的机身“: 出现: 拖动屏幕左上方与右方的蓝点,可以设定机身形状: 在屏幕左下方,设置机身名字: 在屏幕左下方,可以选择所需要的机身由何种线条组成,样条曲线如上图, 平面面元如下图: 设置好形状后,单击屏幕下方的”保存并关闭“: 单击”机翼-全机“项目中的”定义一个新的飞机“: 出现: 将右边的“机身“打钩(非必须,后文有解释) ,选择之前已经设置好的机 身,并选择安装位置: 单击”主机翼“一栏中的”定义“,出现: 此界面的设置,上文已经介绍,此处不再介绍 设置好机翼后选择保存并关闭: 设置好机翼的安装位置: 可以根据自身需求选择是否需要第二机翼,步骤如上步相同: 选择是否需要平尾,垂尾: 垂尾可以设定是否需要双垂尾,以及是否要添加腹鳍: (注意:选择合适的安装位置很重要) 单击确定即可得到自己想要的飞机(3D) : 单击“曲线“项目中的”定义一个分析“: 设置好需要的环境参数,之后点击确定: 在右方”Miarex“一栏中,选择需要的攻角范围,单击“分析”: 耐心等待: 出现: 可以在右栏中选择需要的显示的参数。
同样的方法,也可以对整机进行稳定性分析,方法与上文相同,此处不再介 绍。