XFLR5で三次元翼を解析して結果を出力する

XFLR5で三次元翼を解析，結果を出力する方法について説明する

XFLR5とは
解析する翼の準備
XFLR5で三次元翼型を解析する
解析結果を見る
翼の解析結果を出力する
まとめ

XFLR5とは

XFLR5とは，低レイノルズ数領域での，翼型や翼，機体全体の解析を行うフリーソフトであり，多くの鳥人間チームの設計で使われている

xflr5

日本語で書かれた解説は，下のサイトがわかりやすい

≫フリーの翼型解析ソフトXFLR５の使い方 – ina111’s blog

二次元翼の解析は次の記事で解説している

詳しくはXFLR5のダウンロードページからダウンロードできる「Guidelines.pdf」を読んでもらいたい

というか必ず「Guidelines.pdf」を読んでもらいたい

解析する翼の準備

解析する翼型の準備は，3つの手順に分けられる

翼に使う翼型をあらかじめ解析しておく
エクセルシートから翼を*.xwimp形式で出力する
XFLR5にインポートする

以下，順を追って説明する

翼に使う翼型をあらかじめ解析しておく

翼に使うすべての翼型を，飛行中に取りうるすべての迎角，Re数で解析しておく

とりあえず迎角は-10度から20度，Re数は100’000から1000’000くらいまでやっておけば問題ないと思う

具体的な方法は次の記事(≫XFLR5で二次元翼を解析して結果を出力する)を参考にしてほしい

エクセルシートから翼を*.xwimp形式で出力する

設計シートから翼のデータを出力するが，そもそもXFLR5ではどのような形式で翼のデータが保存されているのだろうか

「File→Wing and Plane Design」を選択

「Plane→Define a New Plane」を選択

「Main Wing→Define」を選択

デフォルトの翼が表示されているので，適当に翼の形をいじってから「Other→Export Wing to File...」を選択

適当な名前を入力して保存する

ダウンロードした*.xwimpファイルをメモ帳で開いてみると，次の形式で保存されていることがわかる

1行目
ファイル名

2行目以降
y[m] chord[m] offset[m] dihedral[deg] twist[deg] X-panels Y-panels X-dist Y-dist foil foil

y[m]：翼中心からの距離
chord[m]：コード長
offset[m]：前縁がオフセットされている距離
dihedral[deg]：上反角
twist[deg]：ねじり
X-panels：コード方向の分割数
Y-panels：セミスパンの分割数
X-Dist：X方向の分割方法（cosine：コサイン分割）
Y-Dist：y方向の分割方法（Uniform：一定間隔）
foil：翼型

というわけでこの形式になるような*.xwimpファイルを作成する

X-panelsに関しては，渦格子法(VLM)を使う場合に影響がある．もちろん多いほうがキャンバーの再現性が高まるが，計算は非常に重くなる

VLMについてはこちらを参照

≫渦格子法を用いた尾翼の空力計算

QX-20の主翼の.xwimpは以下のようになる

Main Wing
0 0.88 -0.284 1.464 3.495 50 24 1 0 QX0020 QX0020
3.598 0.88 -0.284 8.487 3.307 50 24 1 0 QX0020 QX0020
7.159 0.755 -0.244 10.579 3.117 50 24 1 0 QX0120 QX0120
10.697 0.54 -0.175 11.903 2.01 50 12 1 0 QX0120 QX0120
12.459 0.36 -0.116 11.501 1.041 50 6 1 0 QX0120 QX0120
13.34 0.2 -0.065 11.501 0 1 1 1 0 QX0120 QX0120