ジューコフスキー翼を作図してみる：無償ソフトで流体解析（4）（2/4 ページ）

無償で使える流体解析ソフト「Flowsquare」を使ってみよう！ 今回はジューコフスキー翼の作図方法について説明する。

[伊藤孝宏，MONOist]

ジューコフスキー翼を作成する

　今回は解析事例として翼周りの流れを紹介します。始めにジューコフスキー翼を作図してみます。ついで、ジューコフスキー翼に適度な角度を付けた状態で、Flowsquareによる解析を行い、揚力の発生する仕組みや失速について見てみます。

　ジューコフスキー翼は、図2に示す円に、ジューコフスキー変換と呼ばれる（1）式で示す座標変換を施すことで図3に示すような形状として得られます。

図2：ξ-η平面の円

図3：ジューコフスキー変換による翼型

　ζは円を複素数で表した変数で、zは変換後の変数です。円の中心（ξ0、η0）を原点からずらすと、翼の厚みや反りを変えることができます。ξ0を大きくすると翼の厚みが増します。また、η0を大きくすると、翼のそり率が増します。具体的には、（1）式から実数部と虚数部を求めた（2）式と（3）式に、ξ0とη0から求まるcと、ξ0とη0を中心とした半径1の円の座標（ξ、η）を代入すると、翼型が求まります。次いで、迎角分だけ座標回転させると、図4の翼型が得られます（迎角とは、翼弦線と主流とで成す角度）。

図4：迎角（5度）分の回転