लिफ्ट गुणांक

द्रव गतिशीलता में लिफ्ट गुणांक (C_L) एक आयाम रहित राशि है जो शरीर के चारों ओर द्रव घनत्व, द्रव वेग और संबंधित संदर्भ क्षेत्र को उठाने वाले शरीर द्वारा उत्पन्न उत्थापक से संबंधित है। एक उत्थापकिंग बॉडी एक फ़ॉइल या एक पूर्ण फ़ॉइल-बेयरिंग बॉडी है जैसे कि फिक्स्ड-विंग विमान C_L शरीर के प्रवाह के कोण का एक कार्य है, इसकी रेनॉल्ड्स संख्या और इसकी रेनॉल्ड्स संख्या खंड लिफ्ट गुणांक c_l एक द्वि-आयामी पन्नी अनुभाग की गतिशील उत्थापक विशेषताओं को संदर्भित करता है, जिसमें संदर्भ क्षेत्र को पन्नी कॉर्ड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

परिभाषाएँ

लिफ्ट गुणांक C_L द्वारा परिभाषित किया गया है:

$C_{\mathrm {L} }\equiv {\frac {L}{q\,S}}={\frac {L}{{\frac {1}{2}}\rho u^{2}\,S}}={\frac {2L}{\rho u^{2}S}}$ ,

जहाँ $L\,$ उत्थापक बल है, $S\,$ संबंधित सतह क्षेत्र है और $q\,$ तरल गतिशील दाब है जो बदले में द्रव घनत्व $\rho \,$ और प्रवाह गति $u\,$ से जुड़ा हुआ है। संदर्भ सतह का चुनाव निर्दिष्ट किया जाना चाहिए क्योंकि यह मनमाना है। उदाहरण के लिए, बेलनाकार प्रोफाइल के लिए (स्पानवाइज दिशा में एक एयरफ़ॉइल का 3डी एक्सट्रूज़न) यह सदैव स्पैनवाइज़ दिशा में उन्मुख होता है, लेकिन वायुगतिकी और पतले एयरफ़ॉइल सिद्धांत में सतह को उत्पन्न करने वाली दूसरी धुरी सामान्यतः कॉर्डवाइज़ दिशा होती है:

$S_{aer}\equiv c\,s$

जिसके परिणामस्वरूप गुणांक होता है:

$C_{\mathrm {L} ,\,aer}\equiv {\frac {L}{q\,c\,s}},$

जबकि मोटे एयरफ़ॉइल और समुद्री गतिकी के लिए, दूसरी धुरी को कभी-कभी चौड़ाई की दिशा में लिया जाता है:

$S_{mar}=t\,s$

जिसके परिणामस्वरूप एक अलग गुणांक होता है:

$C_{\mathrm {L} ,\,mar}\equiv {\frac {L}{q\,t\,s}}$

इन दो गुणांकों के बीच का अनुपात चौड़ाई अनुपात है:

$C_{\mathrm {L} ,\,mar}\equiv {\frac {c}{t}}C_{\mathrm {L} ,\,aer}$

लिफ्ट गुणांक को उत्थापकिंग-लाइन सिद्धांत का उपयोग करके अनुमानित किया जा सकता है एक पूर्ण विमान विन्यास के पवन सुरंग परीक्षण में संख्यात्मक रूप से गणना या मापा जाता है।

धारा लिफ्ट गुणांक

कैम्बर्ड एयरफॉइल के लिए हमले के कोण बनाम अनुभाग लिफ्ट गुणांक दिखाते हुए एक विशिष्ट वक्र

लिफ्ट गुणांक का उपयोग एयरफ़ॉइल के किसी विशेष आकार (या क्रॉस-सेक्शन) की विशेषता के रूप में भी किया जा सकता है। इस एप्लिकेशन में इसे सेक्शन लिफ्ट गुणांक $c_{\text{l}}$ कहा जाता है। किसी विशेष एयरफ़ॉइल सेक्शन के लिए, सेक्शन लिफ्ट गुणांक और हमले के कोण के बीच संबंध दिखाना आम बात है। [5] सेक्शन लिफ्ट गुणांक और संकर्षण गुणांक के बीच संबंध दिखाने के लिए भी यह उपयोगी है।

अनुभाग लिफ्ट गुणांक अनंत अवधि और गैर-भिन्न क्रॉस-सेक्शन के एक पंख पर द्वि-आयामी प्रवाह पर आधारित है, इसलिए उत्थापक स्पैनवाइज प्रभावों से स्वतंत्र है और $l$ के संदर्भ में विंग की प्रति यूनिट अवधि में उत्थापक बल के रूप में परिभाषित किया गया है। परिभाषा बन जाती है

$c_{\text{l}}={\frac {l}{q\,L}},$

जहां L वह संदर्भ लंबाई है जिसे सदैव निर्दिष्ट किया जाना चाहिए: वायुगतिकी और एयरफॉइल सिद्धांत में सामान्यतः एयरफॉइल कॉर्ड $c\,$ को चुना जाता है, जबकि समुद्री गतिकी में और स्ट्रट्स के लिए सामान्यतः चौड़ाई $t\,$ को चुना जाता है। ध्यान दें कि यह सीधे संकर्षण गुणांक के अनुरूप है क्योंकि तार को "क्षेत्र प्रति यूनिट अवधि" के रूप में व्याख्या किया जा सकता है।

हमले के दिए गए कोण के लिए, $c_{\text{l}}$ की गणना लगभग पतला एयरफॉइल सिद्धांत का उपयोग करके की जा सकती है संख्यात्मक रूप से गणना की जाती है या परिमित-लंबाई परीक्षण टुकड़े पर पवन सुरंग परीक्षणों से निर्धारित होती है, जिसमें तीन-आयामी प्रभावों को सुधारने के लिए डिज़ाइन किया गया अंत-प्लेट होता है। हमले के कोण बनाम C_L के प्लॉट सभी एयरफॉइल के लिए समान सामान्य आकार दिखाते हैं, लेकिन विशेष संख्याएं अलग-अलग होंगी। वे उत्थापक ढलान के रूप में जाने वाले ढाल के साथ हमले के बढ़ते कोण के साथ लिफ्ट गुणांक में लगभग रैखिक वृद्धि दिखाते हैं। किसी भी आकार के पतले एयरफॉइल के लिए उत्थापक स्लोप π²/90 ≃ 0.11 प्रति डिग्री है। उच्च कोणों पर अधिकतम बिंदु तक पहुँच जाता है, जिसके बाद लिफ्ट गुणांक कम हो जाता है। जिस कोण पर अधिकतम लिफ्ट गुणांक होता है, वह एयरफ़ॉइल का स्टाल कोण होता है, जो एक विशिष्ट एयरफ़ॉइल पर लगभग 10 से 15 डिग्री होता है।

रेनॉल्ड्स संख्या के बढ़ते मानो के साथ किसी दिए गए प्रोफ़ाइल के लिए स्टाल कोण भी बढ़ रहा है, उच्च गति पर वास्तव में स्टाल की स्थिति में देरी के लिए प्रवाह प्रोफ़ाइल से जुड़ा रहता है। इस कारण से कभी-कभी सिम्युलेटेड वास्तविक जीवन की स्थिति की तुलना में कम रेनॉल्ड्स संख्या में किए गए पवन सुरंग परीक्षण कभी-कभी रूढ़िवादी प्रतिक्रिया दे सकते हैं, जो प्रोफाइल स्टॉल को कम करके आंकते हैं।

सममित एयरफॉइल्स में C_L अक्ष के बारे में हमले सममित के C_L बनाम कोण के प्लॉट होते हैं, लेकिन धनात्मक कैम्बर के साथ किसी भी एयरफोइल के लिए, यानी विषम, ऊपर से उत्तल, शून्य से कम हमले के कोणों के साथ एक छोटा लेकिन धनात्मक लिफ्ट गुणांक होता है। अर्थात वह कोण जिस पर cl = 0 ऋणात्मक होता है। हमले के शून्य कोण पर ऐसे एयरफ़ॉइल पर ऊपरी सतह पर दाब निचली सतह की तुलना में कम होता है।

यह भी देखें

• लिफ्ट संकर्षण अनुपात
• संकर्षण गुणांक
• फॉयल (द्रव यांत्रिकी)
• अक्षनतिक आघूर्ण
• परिसंचरण नियंत्रण विभाग
• शून्य उत्थापन अक्ष

संदर्भ

• L. J. Clancy (1975): Aerodynamics. Pitman Publishing Limited, London, ISBN 0-273-01120-0
• Abbott, Ira H., and Doenhoff, Albert E. von (1959): Theory of Wing Sections, Dover Publications New York, # 486-60586-8