<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD Journal Publishing with OASIS Tables v3.0 20080202//EN" "https://jats.nlm.nih.gov/nlm-dtd/publishing/3.0/journalpub-oasis3.dtd">
<article xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:oasis="http://docs.oasis-open.org/ns/oasis-exchange/table" xml:lang="en" dtd-version="3.0" article-type="research-article">
  <front>
    <journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher">WES</journal-id><journal-title-group>
    <journal-title>Wind Energy Science</journal-title>
    <abbrev-journal-title abbrev-type="publisher">WES</abbrev-journal-title><abbrev-journal-title abbrev-type="nlm-ta">Wind Energ. Sci.</abbrev-journal-title>
  </journal-title-group><issn pub-type="epub">2366-7451</issn><publisher>
    <publisher-name>Copernicus Publications</publisher-name>
    <publisher-loc>Göttingen, Germany</publisher-loc>
  </publisher></journal-meta>
    <article-meta>
      <article-id pub-id-type="doi">10.5194/wes-11-3615-2026</article-id><title-group><article-title>Improved modeling of flow curvature effects and actuator line method with aerodynamic moment, with application to vertical-axis turbines</article-title><alt-title>ALM with flow curvature and aerodynamic moment, and application to VAT</alt-title>
      </title-group>
      <contrib-group>
        <contrib contrib-type="author" corresp="yes" rid="aff1">
          <name><surname>Winckelmans</surname><given-names>Grégoire</given-names></name>
          <email>gregoire.winckelmans@uclouvain.be</email>
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0001-9722-2264</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2">
          <name><surname>Rochefort</surname><given-names>Philippe</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0009-0005-2899-6481</ext-link></contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2">
          <name><surname>Villeneuve</surname><given-names>Thierry</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Trigaux</surname><given-names>François</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff1">
          <name><surname>Duponcheel</surname><given-names>Matthieu</given-names></name>
          
        </contrib>
        <contrib contrib-type="author" corresp="no" rid="aff2">
          <name><surname>Dumas</surname><given-names>Guy</given-names></name>
          
        <ext-link>https://orcid.org/0000-0003-2745-5809</ext-link></contrib>
        <aff id="aff1"><label>1</label><institution>Université catholique de Louvain (UCLouvain), Institute of Mechanics, Materials and Civil Engineering (iMMC), 1348 Louvain-la-Neuve, Belgium</institution>
        </aff>
        <aff id="aff2"><label>2</label><institution>Université Laval, Département de génie mécanique, Laboratoire de Mécanique des Fluides  Numérique (LMFN), Québec, QC, G1V 0A6, Canada</institution>
        </aff>
      </contrib-group>
      <author-notes><corresp id="corr1">Grégoire Winckelmans (gregoire.winckelmans@uclouvain.be)</corresp></author-notes><pub-date><day>21</day><month>September</month><year>2026</year></pub-date>
      
      <volume>11</volume>
      <issue>9</issue>
      <fpage>3615</fpage><lpage>3651</lpage>
      <history>
        <date date-type="received"><day>15</day><month>December</month><year>2025</year></date>
           <date date-type="rev-request"><day>27</day><month>December</month><year>2025</year></date>
           <date date-type="rev-recd"><day>23</day><month>June</month><year>2026</year></date>
           <date date-type="accepted"><day>17</day><month>August</month><year>2026</year></date>
      </history>
      <permissions>
        <copyright-statement>Copyright: © 2026 Grégoire Winckelmans et al.</copyright-statement>
        <copyright-year>2026</copyright-year>
      <license license-type="open-access"><license-p>This work is licensed under the Creative Commons Attribution 4.0 International License. To view a copy of this licence, visit <ext-link ext-link-type="uri" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/">https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/</ext-link></license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026.html">This article is available from https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026.html</self-uri><self-uri xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026.pdf">The full text article is available as a PDF file from https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026.pdf</self-uri>
      <abstract><title>Abstract</title>

      <p id="d2e136">We revisit the modeling, using actuator line methods (ALM), of flow curvature effects on airfoils and their application to vertical-axis turbines (VAT), which is important when the ratio of airfoil chord <inline-formula><mml:math id="M1" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> to arm length <inline-formula><mml:math id="M2" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not small. The models can only use the aerodynamic coefficients of the airfoil in uniform flow (here obtained using wall-resolved CFD of a NACA0015 airfoil at <inline-formula><mml:math id="M3" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.0</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>); they then consist of analytical modifications of these coefficients. The models for the normal force and moment coefficients use the classic analogy of potential flow with curved streamlines past an airfoil; their expression depends on the airfoil pitch angle and its attachment point to the arm. They are known, yet many authors have neglected the contribution of the aerodynamic moment. We here extend the models so as to cover all possibilities of attachment point and pitch angle, and up to stall. Furthermore, we develop a new model for the tangential force (the analogy with that of potential flow being flawed): its inviscid part, which corresponds to negative drag, is required to compensate for the aerodynamic moment.</p>

      <p id="d2e177">The improved models are first validated in steady flow corresponding to the NACA0015 airfoil rotating with <inline-formula><mml:math id="M4" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We cover the whole range of pitch angles, up to stall. The results are shown to compare well with those of the reference CFD data. This validation is carried out for two attachment points: at airfoil mid-chord and at quarter-chord.</p>

      <p id="d2e200">An ALM incorporating the improved models is then also implemented in the CFD framework and is used to simulate the unsteady flow corresponding to a VAT configuration: the rotating NACA0015 airfoil without pitch placed in a free stream and operating at optimal tip speed ratio of <inline-formula><mml:math id="M5" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is also simulated for both attachment points. Here, a novel method is also developed to explicitly enforce the moment in an ALM. The various components of the ALM results are compared with those of the reference CFD data and are found to be in good agreement throughout the rotation cycle.</p>
  </abstract>
    </article-meta>
  </front>
<body>
      

<sec id="Ch1.S1" sec-type="intro">
  <label>1</label><title>Introduction</title>
      <p id="d2e224">The pursuit of sustainable development encourages the development of environmentally responsible technologies. One such innovation is the vertical-axis turbine (VAT), which allows for the extraction of energy from wind, river and tidal currents. This study specifically focuses on this technology. As highlighted in several studies <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx18 bib1.bibx8" id="paren.1"/>, VATs offer several advantages, including the ability to generate energy regardless of flow direction, ease of installation, and adaptability to various environments. This makes them a reliable and consistent energy source. Furthermore, <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx7" id="text.2"/> demonstrated that VATs can increase the energy density of turbine farms, further enhancing their potential to improve overall efficiency.</p>
      <p id="d2e233">A precise approach for predicting and analyzing VAT performances is through high-fidelity numerical simulations, such as time-accurate wall-resolved (WR) simulations. These simulations can enable turbine optimization with parametric studies and design guideline recommendations <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx3" id="paren.3"/>. For instance, <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx26" id="text.4"/> demonstrated that incorporating detached end-plates significantly enhances the efficiency of VATs, while a follow-up study <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx27" id="paren.5"/> further improved VATs efficiency by modifying blade support structures. However, WR simulations are computationally expensive, as they require resolving the flow within the boundary layers. This region requires fine computational cells to accurately capture the strong gradients. One approach to reducing computational costs is to use a moderate-fidelity approach. The actuator line method (ALM), which has been widely applied in rotorcraft studies <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx14" id="paren.6"/> and horizontal-axis turbines <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx6" id="paren.7"/>, is a moderate fidelity approach that enables realistic predictions of aerodynamic performance <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx24" id="paren.8"/> and accurately replicates wake behavior <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx20" id="paren.9"/>. Originally introduced by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx22 bib1.bibx23" id="text.10"/>, the ALM replaces the body-meshed lifting surfaces with equivalent volumetric forces in the Navier–Stokes equations. These forces are determined for each blade section by estimating the local upstream velocity and angle of attack, then applying precomputed aerodynamic airfoil coefficients to compute the corresponding loads and moment. Thus, this method allows for bypassing the resolution of the boundary layers on the lifting surface and significantly reduces the required mesh resolution and overall computational cost while still maintaining realistic results. Consequently, once the ALM has been suitably adapted to VATs, it becomes particularly valuable for performing multi-turbine cluster simulations, which would be unrealistic using WR simulations <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx17" id="paren.11"/>.</p>
      <p id="d2e264">Recently, several ALM models have been specifically developed for VATs <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx2 bib1.bibx11 bib1.bibx12 bib1.bibx28" id="paren.12"/>. All these studies emphasize the importance of considering flow curvature effects in the calculation of volumetric forces.</p>
<sec id="Ch1.S1.SSx1" specific-use="unnumbered">
  <title>Corrections for flow curvature</title>
      <p id="d2e275">As mentioned in the work of <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx16" id="text.13"/>, the primary challenge of VAT modeling using the ALM lies in the quality of the airfoil's aerodynamic coefficient data. Since the blades of a VAT operate in a curved flow, the curvature of the streamlines modifies the aerodynamic coefficients of the airfoil compared to those in uniform flow. As a result, predicting these aerodynamic coefficients in curved flow becomes the main challenge. The effects of flow curvature were first studied by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx15" id="text.14"/>. In their work, they explore these effects using the concepts of “virtual camber” and “virtual incidence”. They demonstrated that, concerning the lift and the moment, the aerodynamics of a symmetric airfoil in curved flow can be treated similarly to the aerodynamics of a cambered airfoil with a non-zero incidence in uniform flow. This conclusion is reached through a purely geometric transformation, which modifies the airfoil profile by converting the curved flow into a uniform flow, thereby unfolding the curved streamlines while preserving the local angles between the streamlines and the airfoil surface.</p>
      <p id="d2e284">A bidirectional conformal mapping between the two flow fields was then also proposed by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1" id="text.15"/> so that the flow around a symmetric airfoil in the curved flow is mapped to that around a cambered airfoil in the straight flow. They claim that the aerodynamic coefficients around the mapped airfoil show a good correlation with those of the original airfoil in the rotating condition and hence that they can approximately reproduce the local flow field around the rotating blade from the flow data around the mapped static wing in a straight flow. This is however incorrect as far as the tangential force is concerned: indeed, a straight potential flow past a cambered airfoil only has a normal force and an aerodynamic moment, whereas an inviscid flow past a rotating airfoil also has a tangential force. We will show this and also propose a model for it.</p>
      <p id="d2e290"><xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx19" id="text.16"/> and <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx4" id="text.17"/> demonstrated the effects of virtual camber and virtual incidence by comparing the experimental results of an airfoil in uniform flow, and with a camber similar to the virtual camber of a symmetric airfoil in curved flow, with the CFD results of a symmetric airfoil in rotation.</p>
      <p id="d2e298">Since flow curvature effects are important when the ratio between blade chord <inline-formula><mml:math id="M6" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> and arm length <inline-formula><mml:math id="M7" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> is not small, and since the ALM relies on accurate aerodynamic coefficients to replicate the forces and moments exerted by the blade on the flow, it is essential that the modeled aerodynamic coefficients used in the ALM accurately account for the effects of flow curvature.</p>
      <p id="d2e316">As stated in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S1.SSx1"/>, the curvature effects modify the aerodynamic coefficients; also the aerodynamic moment coefficient. For symmetric airfoil in uniform flow, the ALM does not need to account for the moment around the aerodynamic center, <inline-formula><mml:math id="M8" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as it is essentially zero (since <inline-formula><mml:math id="M9" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> coincides closely with the center of pressure). However, in curved flow, the moment <inline-formula><mml:math id="M10" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is no longer negligible <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx21" id="paren.18"/>. The ALM must therefore also be able to impose the aerodynamic moment to account for its effects on the flow. We will hence also develop a novel method for imposing a moment in the ALM, in addition to imposing forces.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S2">
  <label>2</label><title>Objectives and outline</title>
      <p id="d2e366">This paper focuses on developing and validating improved models to accurately account for flow curvature effects on airfoils. The modeling approach only uses the aerodynamic coefficients as a function of the angle of attack (for lift, drag and moment), as obtained when considering the airfoil in a uniform flow. We here consider a NACA0015 airfoil operating at a high Reynolds number of <inline-formula><mml:math id="M11" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.0</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the aerodynamic coefficients are obtained using wall-resolved CFD, up to the stall angle. The curves obtained are then also fitted using polynomials; see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/>.</p>
      <p id="d2e395">The correction models are used to adapt the aerodynamic coefficients obtained in uniform flow to the curved flow conditions. Thus, the ALM user only needs to apply the corrections to usual aerodynamic coefficient data by adjusting them to the flow curvature based on the dimensions of the modeled VAT (the critical ratio being <inline-formula><mml:math id="M12" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and on the attachment point of the airfoil to the arm.</p>
      <p id="d2e410">The models for the normal force and moment are based on the analogy with the potential flow past an airfoil with curved streamlines; they have long been known, although many authors have neglected the contribution of the aerodynamic moment. Moreover, the model for the normal force is further improved here to remain valid for a wide range of angles, up to stall. The model for the tangential force is new; here, the analogy with a curved potential flow is shown to be flawed (i.e., the correct tangential force does not correspond to adding the parasitic drag to the potential flow prediction).</p>
      <p id="d2e413">The models for the forces and the moment are developed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3"/>, also for various attachment points of the blade to the arm: at mid-chord in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3.SS3"/> and at quarter chord in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3.SS4"/>. For each case, the validity of the models is then also assessed by comparing the model predictions to the reference results of CFD for a rotating NACA0015 airfoil with <inline-formula><mml:math id="M13" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, put at various pitch angles; and here up to the two stall angles (i.e., those for negative pitch and positive pitch, which are indeed different due to flow curvature). The models are then further extended to an arbitrary location of the attachment point in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3.SS5"/>.</p>
      <p id="d2e445">The actuator line method (ALM) used to impose forces in the unsteady flow solver is then presented in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/>.  A new method for also imposing the aerodynamic moment into the ALM is then developed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>.</p>
      <p id="d2e452">The improved flow curvature correction models are then used in actual ALM simulations of a simplified vertical-axis turbine (VAT) configuration in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S6"/> for the purpose of further validating the adapted ALM in a more complex and unsteady flow.  The case considered is that previously studied by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx27" id="text.19"/>: a single-blade VAT configuration with <inline-formula><mml:math id="M14" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> operating at <inline-formula><mml:math id="M15" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (corresponding to its maximum power production and without boundary layer separation). Two cases are considered: Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S6.SS1"/> for the blade attached at quarter-chord and with the ALM centered there; Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S6.SS2"/> for the blade attached at mid-chord and for two sub-cases: ALM centered at quarter-chord and ALM centered at mid-chord. For each case, the predictions obtained using the adapted ALM are validated against those of the corresponding reference CFD simulation.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3">
  <label>3</label><title>Corrections of flow curvature effects for various blade attachment points</title>
      <p id="d2e505">We consider a blade section of a VAT that corresponds to an aerodynamic profile without camber. Its chord is denoted <inline-formula><mml:math id="M16" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the arm that links the blade to the mast has a length denoted <inline-formula><mml:math id="M17" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The airfoil is attached to the arm at some distance <inline-formula><mml:math id="M18" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from its leading edge. The case where the attachment point is at mid-chord corresponds to <inline-formula><mml:math id="M19" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; that where the attachment point is at quarter-chord corresponds to <inline-formula><mml:math id="M20" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e571">We consider cases where flow curvature effects are important. In particular, we compare the prediction of the simplified models developed below against the reference results from wall-resolved CFD of the rotating airfoil at a high Reynolds number of <inline-formula><mml:math id="M21" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.0</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and for a case with strong flow curvature effects corresponding to <inline-formula><mml:math id="M22" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the CFD simulations being performed in the rotating frame.</p>
<sec id="Ch1.S3.SS1">
  <label>3.1</label><title>Curved potential flow past a flat plate</title>
      <p id="d2e625">We consider an <inline-formula><mml:math id="M23" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> coordinate system with a flat plate of chord <inline-formula><mml:math id="M24" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> and centered at the origin. The plate is tilted by an angle <inline-formula><mml:math id="M25" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the horizontal. To produce curved streamlines, we put a point vortex of circulation <inline-formula><mml:math id="M26" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (i.e., inducing a clockwise velocity field) below the plate, at the position <inline-formula><mml:math id="M27" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (i.e., at <inline-formula><mml:math id="M28" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The exact solution for the curved potential flow past the flat plate can be obtained analytically and so can the force exerted by the flow on the plate: this is done in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/>. The streamlines of the potential flow are shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F1"/> for the case <inline-formula><mml:math id="M29" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and for different values of <inline-formula><mml:math id="M30" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The Kutta–Joukowski condition being satisfied, the streamline emanating from the trailing edge is tangent to it and the velocity is finite there. The case with <inline-formula><mml:math id="M31" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> corresponds to a flow that is left/right symmetric; the normal force exerted by the flow on the plate acts downward. The case with <inline-formula><mml:math id="M32" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a normal force close to zero. The case with <inline-formula><mml:math id="M33" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> has a normal force acting upward.</p>

      <fig id="F1" specific-use="star"><label>Figure 1</label><caption><p id="d2e802">Streamlines (blue) of curved potential flows past a flat plate (black) with <inline-formula><mml:math id="M34" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and for various tilt angles: <inline-formula><mml:math id="M35" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M36" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M37" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M38" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f01.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e873">One can make an analogy between the potential flow and the flow past a flat plate that is attached at its center to an arm of length <inline-formula><mml:math id="M39" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> that rotates at the angular velocity <inline-formula><mml:math id="M40" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The upstream velocity seen by the plate is <inline-formula><mml:math id="M41" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its analog is the velocity <inline-formula><mml:math id="M42" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> induced by the vortex in the potential flow model; this sets <inline-formula><mml:math id="M43" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e964">However, it must be stressed that the analogy is limited. The potential flow being irrotational, the velocity induced by the vortex decreases when <inline-formula><mml:math id="M44" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> increases; for the plate in solid body rotation, the velocity increases with increasing <inline-formula><mml:math id="M45" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>. In particular, the analogy can only be used to obtain a model for the normal force <inline-formula><mml:math id="M46" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exerted by the flow on the plate and for the moment <inline-formula><mml:math id="M47" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around its aerodynamic center, only for moderate tilt angles. Properly modeling the tangential force <inline-formula><mml:math id="M48" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will require another argument that is not compatible with potential flow theory, even for inviscid flows, and this will be developed in the paper.</p>
      <p id="d2e1014">When considering airfoils (thus with some thickness) instead of plates, the models for <inline-formula><mml:math id="M49" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M50" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> based on the analogy with potential flow will also be acceptable if all points of the airfoil remain such that their distance to the airfoil center is small compared to the arm length <inline-formula><mml:math id="M51" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS2">
  <label>3.2</label><title>Transformation used for developing the simplified model</title>
      <p id="d2e1054">The complex potential due to the vortex is

            <disp-formula id="Ch1.E1" content-type="numbered"><label>1</label><mml:math id="M52" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          with <inline-formula><mml:math id="M53" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the complex variable, <inline-formula><mml:math id="M54" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the potential and <inline-formula><mml:math id="M55" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the streamfunction.  As it is defined up to an arbitrary constant, we can subtract <inline-formula><mml:math id="M56" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and also write

            <disp-formula id="Ch1.E2" content-type="numbered"><label>2</label><mml:math id="M57" display="block"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          This then leads to the conformal transformation proposed in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx1" id="text.20"/>:

            <disp-formula id="Ch1.E3" content-type="numbered"><label>3</label><mml:math id="M58" display="block"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>⇔</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle scriptlevel="+1"><mml:mfrac><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          Now, for <inline-formula><mml:math id="M59" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> points with <inline-formula><mml:math id="M60" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> small, which is the case when <inline-formula><mml:math id="M61" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>≪</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, each conformal transformation can be approximated using the first term in its Taylor series:

            <disp-formula id="Ch1.E4" content-type="numbered"><label>4</label><mml:math id="M62" display="block"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>⇔</mml:mo><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          These simplified transformations are those retained in what follows for developing the correction models accounting for flow curvature effects.</p>
      <p id="d2e1500">The flat plate in the <inline-formula><mml:math id="M63" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane is transformed into a curved plate in the <inline-formula><mml:math id="M64" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane, and the potential <inline-formula><mml:math id="M65" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the curved flow past the flat plate can be approximated from the potential <inline-formula><mml:math id="M66" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of a uniform flow past the cambered plate: this is done by writing <inline-formula><mml:math id="M67" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M68" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We stress that this approximated potential flow is not the exact one; the exact one is that developed in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/>. Nevertheless, we will see that the analogy between the flow of a rotating airfoil attached to an arm and this simplified potential flow already allows one to model quite well the effects of flow curvature on the force normal to the arm and on the aerodynamic moment. However, the analogy completely fails to model the force tangential to the arm (and so does the exact solution of Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/>). The proper model for the tangential force will be obtained by considering the rotating airfoil attached to an arm and the net moment at the center of rotation (which must be zero in inviscid flow).</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS3">
  <label>3.3</label><title>Flat plate or thin airfoil attached at its mid-chord (<inline-formula><mml:math id="M69" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</title>
<sec id="Ch1.S3.SS3.SSS1">
  <label>3.3.1</label><title>Flat plate without pitch angle in an inviscid flow</title>
      <p id="d2e1628">We first consider a flat plate of chord <inline-formula><mml:math id="M70" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M71" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane, which is centered at <inline-formula><mml:math id="M72" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and is also attached to the arm there: <inline-formula><mml:math id="M73" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (which corresponds to the case <inline-formula><mml:math id="M74" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The plate is horizontal: no pitch angle (<inline-formula><mml:math id="M75" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>): see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F2"/>a.</p>
      <p id="d2e1712">Using the transformation <inline-formula><mml:math id="M76" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the plate is transformed into a horizontal and symmetric cambered plate in the <inline-formula><mml:math id="M77" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane: the attachment point <inline-formula><mml:math id="M78" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M79" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the trailing edge <inline-formula><mml:math id="M80" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M81" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the leading edge <inline-formula><mml:math id="M82" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M83" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F2"/>b.</p>

      <fig id="F2" specific-use="star"><label>Figure 2</label><caption><p id="d2e1932"><bold>(a, d)</bold> Schematic of a flat plate attached at <inline-formula><mml:math id="M84" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> without pitch angle in the <inline-formula><mml:math id="M85" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane (solid black) and a background flow with curved streamlines (light gray). <bold>(b, c)</bold> Transformed cambered plate in the <inline-formula><mml:math id="M86" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane in a uniform background flow. Note that the flow curvature was here exaggerated for clarity, using a too-large value of <inline-formula><mml:math id="M87" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f02.png"/>

          </fig>

      <p id="d2e2000">Using the approximate potential flow discussed above, the normal force, <inline-formula><mml:math id="M88" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, exerted by the flow <inline-formula><mml:math id="M89" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> on the cambered plate is obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E5" content-type="numbered"><label>5</label><mml:math id="M90" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.33em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The force <inline-formula><mml:math id="M91" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is negative, thus oriented inward.</p>
      <p id="d2e2076">On the other hand, we also have the exact value of <inline-formula><mml:math id="M92" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> obtained from the exact potential flow presented in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/>, with the final result of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S5.E122"/>).  The amplitude of <inline-formula><mml:math id="M93" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is thus a little bit less than <inline-formula><mml:math id="M94" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Nevertheless: when <inline-formula><mml:math id="M95" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>≪</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is most often the case and is the one considered in this paper, we can neglect this effect. We then simply associate the flow curvature effect with an effective shift in the angle of attack, by the angle <inline-formula><mml:math id="M96" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> defined as

              <disp-formula id="Ch1.E6" content-type="numbered"><label>6</label><mml:math id="M97" display="block"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>⇒</mml:mo><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e2240">The aerodynamic moment <inline-formula><mml:math id="M98" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> acting at the center of the plate (i.e.,  at the mid-chord point) is here zero, by left–right symmetry of the flow around the plate, in the same way as for the potential flow developed in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/> and shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F1"/>.</p>
      <p id="d2e2269">For an inviscid flow, it would take no energy to rotate the airfoil attached to the arm: the moment <inline-formula><mml:math id="M99" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the center of rotation of the arm would therefore be zero. We stress that this is also confirmed in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S4"/> by performing an inviscid simulation of the flow past a rotating airfoil. As this moment is equal to <inline-formula><mml:math id="M100" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and since <inline-formula><mml:math id="M101" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the tangential force exerted on the plate by an inviscid flow will also be zero: <inline-formula><mml:math id="M102" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and hence <inline-formula><mml:math id="M103" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For a viscous flow, there will, of course, be some parasitic drag, and thus a value of <inline-formula><mml:math id="M104" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; we will add this effect later, in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3.SS3.SSS3"/>.</p>
      <p id="d2e2423">We already stress that, in an inviscid flow, the tangential force will no longer be zero when the plate is pitched by some angle <inline-formula><mml:math id="M105" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, because <inline-formula><mml:math id="M106" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> will then be non-zero; see Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3.SS3.SSS2"/>.</p>
      <p id="d2e2455">We also obtain the moment at the location of the aerodynamic center (which is located at a distance <inline-formula><mml:math id="M107" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> from the leading edge): since <inline-formula><mml:math id="M108" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain <inline-formula><mml:math id="M109" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F2"/>c and d. The associated moment coefficient is thus

              <disp-formula id="Ch1.E7" content-type="numbered"><label>7</label><mml:math id="M110" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e2728">We note that the angle <inline-formula><mml:math id="M111" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> considered here is the geometrical pitch angle of the profile attached at its mid-point relatively to the horizontal, not the angle that the profile makes with the curved flow streamline at the location of the aerodynamic center and which is used as the “effective angle of attack” <inline-formula><mml:math id="M112" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> in an actuator line method (ALM) when the line is located at the aerodynamic center. At this location, the curved streamline makes an angle of <inline-formula><mml:math id="M113" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the horizontal plate (see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F2"/>d); thus an angle also equal to <inline-formula><mml:math id="M114" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e2786">The usual aerodynamic coefficients relative to the curved flow velocity vector considered at the location of the aerodynamic center are easily obtained using the angle <inline-formula><mml:math id="M115" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the local velocity vector relative to the plate:

              <disp-formula id="Ch1.E8" content-type="numbered"><label>8</label><mml:math id="M116" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            As <inline-formula><mml:math id="M117" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is negative, both <inline-formula><mml:math id="M118" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M119" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are negative; as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F2"/>d.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS3.SSS2">
  <label>3.3.2</label><title>Flat plate with pitch angle in an inviscid flow</title>
      <p id="d2e2936">We now further pitch the flat plate at a moderate angle <inline-formula><mml:math id="M120" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the horizontal, as shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F3"/>a. The normal force coefficient will be modeled using

              <disp-formula id="Ch1.E9" content-type="numbered"><label>9</label><mml:math id="M121" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            We note that this formula is slightly different from the formula inspired from the potential flow theory past a cambered plate, which would be

              <disp-formula id="Ch1.E10" content-type="numbered"><label>10</label><mml:math id="M122" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Obviously, both formulas provide results that are very close for small <inline-formula><mml:math id="M123" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and moderate <inline-formula><mml:math id="M124" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; they both also provide <inline-formula><mml:math id="M125" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when <inline-formula><mml:math id="M126" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The reason why we will use Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E9"/>) instead of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E10"/>) will become clear when we further extend the model to thin airfoils in real viscous flows and up to large pitch angles, even up to the stall of the airfoil, and compare the results to those of the reference CFD results.</p>

      <fig id="F3" specific-use="star"><label>Figure 3</label><caption><p id="d2e3127"><bold>(a, d)</bold> Schematic of a flat plate attached at <inline-formula><mml:math id="M127" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with a moderate pitch angle <inline-formula><mml:math id="M128" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M129" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane (solid black) and a background flow with curved streamlines (light gray). <bold>(b, c)</bold> Transformed tilted cambered plate in the <inline-formula><mml:math id="M130" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane in a uniform background flow. Note that the flow curvature was here exaggerated for clarity, using a too-large value of <inline-formula><mml:math id="M131" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f03.png"/>

          </fig>

      <p id="d2e3217">For <inline-formula><mml:math id="M132" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M133" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the normal force is oriented inward, as in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F3"/>a; for <inline-formula><mml:math id="M134" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M135" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the normal force is oriented outward.</p>
      <p id="d2e3289">When <inline-formula><mml:math id="M136" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≠</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the flow around the plate is no longer left-right symmetric (as for the potential flow shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F1"/>). The moment <inline-formula><mml:math id="M137" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the center of the plate is, therefore, non-zero.</p>
      <p id="d2e3325">For the model, we use the prediction for a potential flow past the tilted cambered plate put in an horizontal stream at velocity <inline-formula><mml:math id="M138" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>:

              <disp-formula id="Ch1.E11" content-type="numbered"><label>11</label><mml:math id="M139" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The moment around the aerodynamic center is hence obtained as <inline-formula><mml:math id="M140" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and thus the associated moment coefficient is

              <disp-formula id="Ch1.E12" content-type="numbered"><label>12</label><mml:math id="M141" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e3687">As the moment <inline-formula><mml:math id="M142" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the center of rotation of the arm must still be zero in an inviscid flow (see also Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S4"/> for a numerical confirmation of this), there must now also be a net tangential force component <inline-formula><mml:math id="M143" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> due solely to the pressure distribution, and which is such that

              <disp-formula id="Ch1.E13" content-type="numbered"><label>13</label><mml:math id="M144" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The model for the tangential force coefficient in inviscid flow is hence obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E14" content-type="numbered"><label>14</label><mml:math id="M145" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Of course, there will also be a parasitic drag coefficient to add to the model for <inline-formula><mml:math id="M146" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when modeling viscous flow; see Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3.SS3.SSS3"/>.</p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS3.SSS3">
  <label>3.3.3</label><title>Thin airfoil with pitch angle in a real viscous flow</title>
      <p id="d2e3901">The correction models above, obtained assuming an inviscid flow and a flat plate, are also used for thin aerodynamic profiles without camber and in real flows and thus with the added parasitic effects associated with viscosity.</p>
      <p id="d2e3904">For the normal force coefficient, the model becomes

              <disp-formula id="Ch1.E15" content-type="numbered"><label>15</label><mml:math id="M147" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M148" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the usual curve for the lift coefficient of the airfoil in a uniform flow as a function of its angle of attack <inline-formula><mml:math id="M149" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> relative to that uniform flow. This curve is obtained from experiments or using CFD. In the present case, it was obtained using CFD; see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/>.</p>
      <p id="d2e3994">When the airfoil is not pitched, the moment at mid-chord, <inline-formula><mml:math id="M150" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is small yet non-zero. It can be estimated by performing CFD of the airfoil deformed using the transformation <inline-formula><mml:math id="M151" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and put in a uniform flow (for the deformed NACA0015 airfoil, we measure <inline-formula><mml:math id="M152" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00746</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S3"/>).</p>
      <p id="d2e4063">When the airfoil is pitched by an angle <inline-formula><mml:math id="M153" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we then use, by similarity with the model obtained for the plate,

              <disp-formula id="Ch1.E16" content-type="numbered"><label>16</label><mml:math id="M154" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            We then obtain, for the moment around the quarter-chord point,

              <disp-formula id="Ch1.E17" content-type="numbered"><label>17</label><mml:math id="M155" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            In the same way, the moment around the true aerodynamic center, which is located at <inline-formula><mml:math id="M156" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> very close to <inline-formula><mml:math id="M157" display="inline"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:math></inline-formula> but not exactly there (for the NACA0015 airfoil, we measure <inline-formula><mml:math id="M158" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2476</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/>), is obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E18" content-type="numbered"><label>18</label><mml:math id="M159" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e4472">To model the tangential force coefficient <inline-formula><mml:math id="M160" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we add to the inviscid flow contribution, <inline-formula><mml:math id="M161" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the parasitic contribution <inline-formula><mml:math id="M162" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> associated with the viscous effects, i.e., due to the presence of boundary layers and their separation, resulting in pressure drag and friction drag:

              <disp-formula id="Ch1.E19" content-type="numbered"><label>19</label><mml:math id="M163" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The term <inline-formula><mml:math id="M164" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in parentheses represents the complete pressure component: we denote it <inline-formula><mml:math id="M165" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e4849">Note that we modeled <inline-formula><mml:math id="M166" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using <inline-formula><mml:math id="M167" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="M168" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the curve for the fraction due to wall friction of the drag coefficient for the airfoil in uniform flow as a function of its angle of attack <inline-formula><mml:math id="M169" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> (see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S1"/>). This choice is motivated by the fact that, in the reference CFD of the rotating airfoil, <inline-formula><mml:math id="M170" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is seen to be minimum when <inline-formula><mml:math id="M171" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and not when <inline-formula><mml:math id="M172" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. As to <inline-formula><mml:math id="M173" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it is found, in the CFD, to be symmetric relative to <inline-formula><mml:math id="M174" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and hence we model <inline-formula><mml:math id="M175" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using <inline-formula><mml:math id="M176" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The model for the parasitic drag is thus taken as

              <disp-formula id="Ch1.E20" content-type="numbered"><label>20</label><mml:math id="M177" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e5219">We also stress an important point: if the moment <inline-formula><mml:math id="M178" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not enforced in the ALM (using the procedure developed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>), then only the parasitic tangential force <inline-formula><mml:math id="M179" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be enforced in the ALM, while <inline-formula><mml:math id="M180" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be ignored.</p>
      <p id="d2e5266">Finally, the force coefficients can also be decomposed into the usual aerodynamic coefficients considered at <inline-formula><mml:math id="M181" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by using the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M182" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that the curved flow velocity vector makes there relative to the airfoil chord:

              <disp-formula id="Ch1.E21" content-type="numbered"><label>21</label><mml:math id="M183" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS3.SSS4">
  <label>3.3.4</label><title>Comparison of the model predictions against CFD data of a rotating NACA0015 airfoil</title>
      <p id="d2e5453">We test the curvature correction models proposed above for a case with significant curvature effects (with <inline-formula><mml:math id="M184" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and for a NACA0015 airfoil (hence an airfoil that is not very thin) attached at <inline-formula><mml:math id="M185" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We then obtain <inline-formula><mml:math id="M186" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14</mml:mn><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.07143</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M187" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>arcsin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.07149</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mrow class="unit"><mml:mi mathvariant="normal">rad</mml:mi></mml:mrow></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (thus <inline-formula><mml:math id="M188" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4.096</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).</p>
      <p id="d2e5571">We first consider the case <inline-formula><mml:math id="M189" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Using the lift curve of the NACA0015, the prediction is <inline-formula><mml:math id="M190" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.454</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="M191" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.449</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when using the flat plate model) to compare with <inline-formula><mml:math id="M192" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.431</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measured in CFD of the rotating airfoil.</p>
      <p id="d2e5680">For the flat plate, we have <inline-formula><mml:math id="M193" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and thus <inline-formula><mml:math id="M194" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1122</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  For the NACA0015 airfoil, and if <inline-formula><mml:math id="M195" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is neglected, the predictions are <inline-formula><mml:math id="M196" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1135</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M197" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1146</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The values measured in CFD of the rotating airfoil are <inline-formula><mml:math id="M198" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0056</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M199" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.10225</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M200" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.10327</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  When using the modeled <inline-formula><mml:math id="M201" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00746</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (obtained using CFD of the airfoil deformed using <inline-formula><mml:math id="M202" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and put in a uniform flow; see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S3"/>), the predictions are <inline-formula><mml:math id="M203" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1079</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M204" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1090</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: indeed better.</p>
      <p id="d2e6002">The values measured in CFD of the rotating airfoil are also <inline-formula><mml:math id="M205" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00387</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M206" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00682</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and thus <inline-formula><mml:math id="M207" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.01069</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. When using the modeled <inline-formula><mml:math id="M208" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> value, the predictions become <inline-formula><mml:math id="M209" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00211</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and thus <inline-formula><mml:math id="M210" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00401</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which compares well with the reference CFD value. The model is again improved when we incorporate the small, yet non-zero, value of <inline-formula><mml:math id="M211" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e6139">We present in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F4"/> the predicted values for the aerodynamic coefficients. The range of moderate pitch angles corresponds to <inline-formula><mml:math id="M212" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We see that the predictions are quite accurate within this range. The comparison is also made for the complete range, up to the two stall angles (they are slightly different due to the flow curvature effects). We see that the model developed above also performs well up to both stall angles and that the predicted values (of roughly <inline-formula><mml:math id="M213" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M214" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) are in fair agreement with those of the reference CFD (that are roughly <inline-formula><mml:math id="M215" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">19</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and 17 deg). We stress that this would not be the case if we had used

              <disp-formula id="Ch1.E22" content-type="numbered"><label>22</label><mml:math id="M216" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.33em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            as model for <inline-formula><mml:math id="M217" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> instead of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E15"/>). Although both choices produce similar predictions for <inline-formula><mml:math id="M218" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and hence also for all other coefficients, in the range of moderate tilt angles, using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E22"/>) would predict incorrect stall angles (at roughly <inline-formula><mml:math id="M219" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M220" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">22</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: not in line with those of the reference CFD).</p>

      <fig id="F4" specific-use="star"><label>Figure 4</label><caption><p id="d2e6326">NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M221" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and attached at <inline-formula><mml:math id="M222" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the model-predicted values (magenta) of <inline-formula><mml:math id="M223" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M224" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M225" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M226" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M227" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M228" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the reference values obtained in CFD of the rotating airfoil (blue).</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f04.png"/>

          </fig>

      <p id="d2e6468">Finally, we stress that the model for <inline-formula><mml:math id="M229" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is based on the analogy of the inviscid potential flow as a cambered airfoil. As such, it cannot take into account deviations from when the pitch angle exceeds <inline-formula><mml:math id="M230" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, where viscous effects on the moment also become significant, resulting in deviations up to <inline-formula><mml:math id="M231" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.025</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.03</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> near stall.</p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS4">
  <label>3.4</label><title>Flat plate or thin airfoil attached at its quarter-chord (<inline-formula><mml:math id="M232" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</title>
      <p id="d2e6547">We consider next a flat plate of chord <inline-formula><mml:math id="M233" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M234" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane, which is attached to the arm at <inline-formula><mml:math id="M235" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> but has its center at <inline-formula><mml:math id="M236" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (it corresponds to the case <inline-formula><mml:math id="M237" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The plate is attached at its aerodynamic center, hence its pitch angle <inline-formula><mml:math id="M238" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also the angle that the plate makes relative to the curved flow velocity vector at its aerodynamic center.</p>
      <p id="d2e6629">We first consider the case without pitch angle: <inline-formula><mml:math id="M239" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The horizontal plate is transformed into a tilted and cambered plate in the <inline-formula><mml:math id="M240" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane: its attachment point <inline-formula><mml:math id="M241" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M242" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, its center <inline-formula><mml:math id="M243" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M244" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, its trailing edge <inline-formula><mml:math id="M245" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M246" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">9</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its leading edge <inline-formula><mml:math id="M247" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M248" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F5"/>.</p>

      <fig id="F5" specific-use="star"><label>Figure 5</label><caption><p id="d2e6875"><bold>(a)</bold> Schematic of a flat plate attached at <inline-formula><mml:math id="M249" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and without pitch angle in the <inline-formula><mml:math id="M250" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane (solid black) and a background flow with curved streamlines (light gray). <bold>(b)</bold> Transformed tilted cambered plate in the <inline-formula><mml:math id="M251" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane in a uniform background flow. Note that the flow curvature was here exaggerated for clarity, using a too-large value of <inline-formula><mml:math id="M252" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f05.png"/>

        </fig>

      <p id="d2e6943">The slope of the tilted cambered plate at its center is then obtained as <inline-formula><mml:math id="M253" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi><mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This is the angle that the cambered plate makes relative to the uniform horizontal velocity <inline-formula><mml:math id="M254" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>. We note that this angle also corresponds to <inline-formula><mml:math id="M255" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e7003">When <inline-formula><mml:math id="M256" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the normal force coefficient is obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E23" content-type="numbered"><label>23</label><mml:math id="M257" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          When we pitch the flat plate by an angle of attack <inline-formula><mml:math id="M258" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the model becomes

            <disp-formula id="Ch1.E24" content-type="numbered"><label>24</label><mml:math id="M259" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          We stress again that this formula is not exactly that obtained from the potential flow theory for the curved plate in uniform flow and pitched by the angle <inline-formula><mml:math id="M260" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and which would be

            <disp-formula id="Ch1.E25" content-type="numbered"><label>25</label><mml:math id="M261" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          Both formulas provide results that are very close for moderate angles. The reason why we use Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E24"/>) instead of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E25"/>) is again that it provides better results when we extend the model to thin airfoils in viscous flows and up to large angles, including stall, as will be shown in the next section.</p>
      <p id="d2e7246">The moment coefficient at the plate center is again obtained using the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M262" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the cambered plate in the uniform flow:

            <disp-formula id="Ch1.E26" content-type="numbered"><label>26</label><mml:math id="M263" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          This moment is indeed zero, as it should be, when <inline-formula><mml:math id="M264" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as the cambered plate of the transformed flow is then horizontal. The moment coefficient around the aerodynamic center is hence also obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E27" content-type="numbered"><label>27</label><mml:math id="M265" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e7554">In an inviscid flow, the net pressure force is not purely normal: there must also be a net tangential component in order to compensate for the moment at the attachment point so that the moment around the center of the arm is zero; see Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S4"/>:

            <disp-formula id="Ch1.E28" content-type="numbered"><label>28</label><mml:math id="M266" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>⟹</mml:mo><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          The inviscid tangential force coefficient is thus obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E29" content-type="numbered"><label>29</label><mml:math id="M267" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e7843">The extension of the prediction models to thin airfoils in viscous flow is then also obtained as follows. For the lift coefficient, the model becomes

            <disp-formula id="Ch1.E30" content-type="numbered"><label>30</label><mml:math id="M268" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e7912">For the moment coefficient at mid chord, the model is obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E31" content-type="numbered"><label>31</label><mml:math id="M269" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          The moment coefficients <inline-formula><mml:math id="M270" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M271" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are then obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E32" content-type="numbered"><label>32</label><mml:math id="M272" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          and

            <disp-formula id="Ch1.E33" content-type="numbered"><label>33</label><mml:math id="M273" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          We note that the constant term <inline-formula><mml:math id="M274" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is the same as that used previously when modeling an airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M275" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Indeed, the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M276" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and with a pitch of <inline-formula><mml:math id="M277" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must have the same moment as the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M278" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> without pitch (<inline-formula><mml:math id="M279" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).</p>
      <p id="d2e8460">We now add the parasitic drag coefficient <inline-formula><mml:math id="M280" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the inviscid tangential pressure force coefficient <inline-formula><mml:math id="M281" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The model is finally obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E34" content-type="numbered"><label>34</label><mml:math id="M282" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          We modeled <inline-formula><mml:math id="M283" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using <inline-formula><mml:math id="M284" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> instead of using <inline-formula><mml:math id="M285" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> because the CFD data show that <inline-formula><mml:math id="M286" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is minimum when <inline-formula><mml:math id="M287" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. As to <inline-formula><mml:math id="M288" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, it is found, in the CFD, to be symmetric relative to <inline-formula><mml:math id="M289" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and hence we model <inline-formula><mml:math id="M290" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using <inline-formula><mml:math id="M291" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The model for the parasitic drag is thus taken as

            <disp-formula id="Ch1.E35" content-type="numbered"><label>35</label><mml:math id="M292" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e9136">We again stress an important point: if the moment <inline-formula><mml:math id="M293" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not enforced in the ALM (using the procedure developed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>), then only the parasitic tangential force <inline-formula><mml:math id="M294" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be enforced in the ALM, while <inline-formula><mml:math id="M295" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be ignored.</p>
<sec id="Ch1.S3.SS4.SSS1">
  <label>3.4.1</label><title>Comparison of the model predictions against CFD data of a rotating NACA0015 airfoil</title>
      <p id="d2e9190">We test the curvature correction models proposed above for the same case with <inline-formula><mml:math id="M296" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and a NACA0015 airfoil, but this time attached to the arm at <inline-formula><mml:math id="M297" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e9232">For the case <inline-formula><mml:math id="M298" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the prediction is <inline-formula><mml:math id="M299" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.9079</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (<inline-formula><mml:math id="M300" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.8976</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when using the flat plate model) to be compared with <inline-formula><mml:math id="M301" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.893</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> measured in CFD of the rotating airfoil.</p>
      <p id="d2e9301">The predictions for the moment coefficients are <inline-formula><mml:math id="M302" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1132</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M303" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1132</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the values measured in CFD being <inline-formula><mml:math id="M304" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1222</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M305" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.1010</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e9404">We present in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F6"/> the predicted values for the aerodynamic coefficients compared to the reference CFD values. Here, the range of moderate pitch angles corresponds to <inline-formula><mml:math id="M306" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (taking into account the shift by <inline-formula><mml:math id="M307" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> due to the attachment point being at <inline-formula><mml:math id="M308" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> instead of <inline-formula><mml:math id="M309" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). We see that the predictions are quite accurate within this range. The comparison is also made for the complete range, up to the two stall angles (that are here much different due to the flow curvature effects combined with the shift in attachment). We see that the models developed above also perform fairly well up to both stall angles and that the predicted values (of roughly <inline-formula><mml:math id="M310" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">14</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M311" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">22</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are in fair agreement with those of the reference (that are <inline-formula><mml:math id="M312" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">16</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M313" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">20</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">21</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). We stress again that this would not be the case if we had used

              <disp-formula id="Ch1.E36" content-type="numbered"><label>36</label><mml:math id="M314" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            instead of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E30"/>). Using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E36"/>) would provide similar results for moderate angles but would predict incorrect stall angles (at roughly <inline-formula><mml:math id="M315" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and at <inline-formula><mml:math id="M316" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">18</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">8</mml:mn><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">26</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).</p>

      <fig id="F6" specific-use="star"><label>Figure 6</label><caption><p id="d2e9675">NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M317" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and attached at <inline-formula><mml:math id="M318" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the predicted values (magenta) of <inline-formula><mml:math id="M319" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M320" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M321" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M322" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M323" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M324" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the reference values obtained in CFD of the rotating airfoil (red).</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f06.png"/>

          </fig>

</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S3.SS5">
  <label>3.5</label><title>Flat plate or thin airfoil attached at an arbitrary position</title>
      <p id="d2e9826">The case in which the attachment point is arbitrarily chosen can also be modeled. We then write

            <disp-formula id="Ch1.E37" content-type="numbered"><label>37</label><mml:math id="M325" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          where <inline-formula><mml:math id="M326" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is a chosen parameter. The canonic cases <inline-formula><mml:math id="M327" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M328" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> investigated and modeled so far correspond, respectively, to <inline-formula><mml:math id="M329" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M330" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e9930">The opening angle, <inline-formula><mml:math id="M331" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, between the attachment point <inline-formula><mml:math id="M332" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the airfoil center <inline-formula><mml:math id="M333" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E38" content-type="numbered"><label>38</label><mml:math id="M334" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e10048">We first consider the case of a flat plate without pitch angle (<inline-formula><mml:math id="M335" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>). The horizontal plate is transformed into a tilted and cambered plate in the <inline-formula><mml:math id="M336" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane: its attachment point <inline-formula><mml:math id="M337" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M338" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, its center <inline-formula><mml:math id="M339" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M340" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, its trailing edge <inline-formula><mml:math id="M341" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M342" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its leading edge <inline-formula><mml:math id="M343" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into <inline-formula><mml:math id="M344" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">32</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The slope of the tilted cambered plate at its center is then obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E39" content-type="numbered"><label>39</label><mml:math id="M345" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Y</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>X</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          The angle of the cambered plate relative to the uniform horizontal velocity <inline-formula><mml:math id="M346" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula> is therefore also equal to <inline-formula><mml:math id="M347" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e10489">When further pitching the flat plate by an angle <inline-formula><mml:math id="M348" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the angle <inline-formula><mml:math id="M349" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> that the curved flow velocity vector at <inline-formula><mml:math id="M350" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> makes relative to the plate is now

            <disp-formula id="Ch1.E40" content-type="numbered"><label>40</label><mml:math id="M351" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          We also obtain

            <disp-formula id="Ch1.E41" content-type="numbered"><label>41</label><mml:math id="M352" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e10608">Using the same procedure as used for the cases with <inline-formula><mml:math id="M353" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M354" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain the general models: for the flat plate and for thin airfoils without camber. We write them here for the airfoils. For the normal force coefficient <inline-formula><mml:math id="M355" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the attachment point, we obtain

            <disp-formula id="Ch1.E42" content-type="numbered"><label>42</label><mml:math id="M356" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e10726">The moment coefficient at the plate center is again obtained from the potential flow theory as

            <disp-formula id="Ch1.E43" content-type="numbered"><label>43</label><mml:math id="M357" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          This moment is indeed zero, as it should, for a plate (that has no <inline-formula><mml:math id="M358" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) when <inline-formula><mml:math id="M359" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as the cambered plate of the transformed flow is then horizontal.</p>
      <p id="d2e10871">The aerodynamic moment coefficients, <inline-formula><mml:math id="M360" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M361" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, are then obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E44" content-type="numbered"><label>44</label><mml:math id="M362" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          and

            <disp-formula id="Ch1.E45" content-type="numbered"><label>45</label><mml:math id="M363" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          In the same way, the model for the moment coefficient around the attachment point is obtained as

            <disp-formula id="Ch1.E46" content-type="numbered"><label>46</label><mml:math id="M364" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

          As the moment <inline-formula><mml:math id="M365" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the center of rotation of the arm must still be zero in inviscid flow, the model for the tangential force coefficient in inviscid flow becomes

            <disp-formula id="Ch1.E47" content-type="numbered"><label>47</label><mml:math id="M366" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

          and hence the model for viscous flow is now taken as

            <disp-formula id="Ch1.E48" content-type="numbered"><label>48</label><mml:math id="M367" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi>v</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e11715">Again, if the moment <inline-formula><mml:math id="M368" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is not enforced in the ALM, then only <inline-formula><mml:math id="M369" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be enforced, while <inline-formula><mml:math id="M370" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be ignored.</p>
      <p id="d2e11759">Finally, the force coefficients can also be decomposed into the usual aerodynamic coefficients considered at <inline-formula><mml:math id="M371" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> by using the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M372" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that the curved flow velocity vector makes there relative to the airfoil chord:

            <disp-formula id="Ch1.E49" content-type="numbered"><label>49</label><mml:math id="M373" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">δ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S4">
  <label>4</label><title>Actuator line method for imposing the aerodynamic forces</title>
      <p id="d2e11963">We briefly recall the actuator line method (ALM) which is used here to model the effect of the airfoil forces on the flow. It was detailed in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx25" id="text.21"/> as implemented in a fourth-order incompressible flow solver using finite differences. It was also used in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx24" id="text.22"/> for aero-elastic studies of a 15 MW horizontal-axis turbine.</p>
      <p id="d2e11972">At each time step, the vector force per unit span <inline-formula><mml:math id="M374" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that the airfoil exerts on the flow (i.e., the opposite of the vector force <inline-formula><mml:math id="M375" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi></mml:math></inline-formula> that the flow exerts on the airfoil) is distributed over the neighboring grid points of the flow solver. In all that follows, the term “force” is understood as “force per unit span”. This is achieved using a 2-D Gaussian kernel centered at the airfoil AC location and whose <inline-formula><mml:math id="M376" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> frame is fixed relative to the airfoil.</p>
      <p id="d2e12008">The force field applied to the flow solver is as follows:

          <disp-formula id="Ch1.E50" content-type="numbered"><label>50</label><mml:math id="M377" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mtext>2D</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mtext>where</mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        and

          <disp-formula id="Ch1.E51" content-type="numbered"><label>51</label><mml:math id="M378" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mtext>2D</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        with <inline-formula><mml:math id="M379" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> the core size in the airfoil chord direction and <inline-formula><mml:math id="M380" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that in the thickness direction.  Here, we use an isotropic kernel (<inline-formula><mml:math id="M381" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and with <inline-formula><mml:math id="M382" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as recommended by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx10" id="text.23"/>. The kernel is discretized using a 2-D template that consists of <inline-formula><mml:math id="M383" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cells of size <inline-formula><mml:math id="M384" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>×</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. A node is located at the center of each cell <inline-formula><mml:math id="M385" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the kernel is integrated analytically over that cell to obtain the weight. For the integration in <inline-formula><mml:math id="M386" display="inline"><mml:mi>x</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we obtain, for <inline-formula><mml:math id="M387" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>,

          <disp-formula id="Ch1.E52" content-type="numbered"><label>52</label><mml:math id="M388" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mtext>erf</mml:mtext><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>erf</mml:mtext><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        For the cell <inline-formula><mml:math id="M389" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we include the part outside (to ensure that the sum of the weights is unity):

          <disp-formula id="Ch1.E53" content-type="numbered"><label>53</label><mml:math id="M390" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:munderover><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mtext>erf</mml:mtext><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        By symmetry, we have <inline-formula><mml:math id="M391" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The weights in <inline-formula><mml:math id="M392" display="inline"><mml:mi>y</mml:mi></mml:math></inline-formula> are <inline-formula><mml:math id="M393" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M394" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The weight associated with the <inline-formula><mml:math id="M395" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cell is then <inline-formula><mml:math id="M396" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the associated force is

          <disp-formula id="Ch1.E54" content-type="numbered"><label>54</label><mml:math id="M397" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        We use <inline-formula><mml:math id="M398" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M399" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The weights <inline-formula><mml:math id="M400" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are provided in Table <xref ref-type="table" rid="T1"/>. As the kernel was integrated over each cell of the template, we ensure that the forces are completely imposed to the flow solver.</p>

<table-wrap id="T1"><label>Table 1</label><caption><p id="d2e12831">Weights <inline-formula><mml:math id="M401" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> associated with the 1-D Gaussian kernel for the case with <inline-formula><mml:math id="M402" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and using <inline-formula><mml:math id="M403" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The numbers provided have been rounded so that <inline-formula><mml:math id="M404" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo>∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> exactly.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M405" display="inline"><mml:mi>i</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">0</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M406" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M407" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M408" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M409" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>±</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M410" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">0.27634</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.21741</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.10587</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">0.03189</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.00666</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <p id="d2e13016">In the present implementation of the ALM used for modeling a VAT configuration, an overset mesh technique is employed, in which the flow solver mesh covering the turbine region, including the AL and its template, rotates together with the blade; see Fig. <xref ref-type="fig" rid="F9"/>. Note that, when the AL and its template move through the flow solver grid, as in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx24" id="text.24"/>, the fraction <inline-formula><mml:math id="M411" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the force on each cell of the template must be further distributed to the nearest flow solver grid points. This is done using a bi-linear distribution kernel, ensuring that each fraction is distributed to the nearest grid points.</p>
      <p id="d2e13042">The effective velocity vector to be used in the ALM is obtained by using a weighted average of the velocity vectors provided by the flow solver around the control point (equal to the center of the Gaussian kernel, typically taken as the location of the aerodynamic center), their relative weighting being determined using the same template as that used for the force distribution. This procedure corresponds to “integral sampling” (as opposed to “pointwise sampling”) and has been shown to provide slightly better results <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx13 bib1.bibx5" id="paren.25"/>. The effective velocity vector at the control point, <inline-formula><mml:math id="M412" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:math></inline-formula>, is thus measured using

          <disp-formula id="Ch1.E55" content-type="numbered"><label>55</label><mml:math id="M413" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>n</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munderover><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        When the airfoil is moving relative to the fixed reference frame, as is the case in the present work, we must add this relative velocity to the flow solver velocity field since the ALM requires the apparent velocity seen by the airfoil, <inline-formula><mml:math id="M414" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>

      <fig id="F7"><label>Figure 7</label><caption><p id="d2e13150">Vector field <inline-formula><mml:math id="M415" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> used for the moment distribution (top) and its components (bottom): <inline-formula><mml:math id="M416" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> along <inline-formula><mml:math id="M417" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (left) and <inline-formula><mml:math id="M418" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> along <inline-formula><mml:math id="M419" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (right).</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f07.png"/>

      </fig>

      <p id="d2e13295">Moreover, when the parasitic drag is significant, the apparent velocity vector, <inline-formula><mml:math id="M420" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula>, is not yet the suitable vector to use in the ALM, as it also contains the spurious velocity component induced by the wake vorticity associated with the parasitic drag. This induced velocity can be estimated using the procedure described in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx10" id="text.26"/>. Assuming that the wake is shed primarily in the direction of <inline-formula><mml:math id="M421" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula>, the corrected apparent velocity is

          <disp-formula id="Ch1.E56" content-type="numbered"><label>56</label><mml:math id="M422" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        As <inline-formula><mml:math id="M423" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is used in the above correction, a few iterations are required to determine all values; alternatively, the value of the previous time step can be used.</p>
      <p id="d2e13380">Once we have <inline-formula><mml:math id="M424" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we measure the angle that this vector makes relative to the airfoil chord. Using this angle and the norm <inline-formula><mml:math id="M425" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the velocity, we can compute, using the airfoil polar model, the lift and drag forces exerted by the flow on the airfoil.</p>

      <fig id="F8" specific-use="star"><label>Figure 8</label><caption><p id="d2e13407">Template used for the moment distribution for the case with <inline-formula><mml:math id="M426" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and using <inline-formula><mml:math id="M427" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The color intensity of each <inline-formula><mml:math id="M428" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cell is proportional to its weights: <inline-formula><mml:math id="M429" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (left) and <inline-formula><mml:math id="M430" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (right).</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f08.png"/>

      </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S5">
  <label>5</label><title>Actuator line method for imposing an aerodynamic moment</title>
      <p id="d2e13503">The previous section was devoted to presenting our particular implementation of the ALM aimed at efficiently distributing the aerodynamic force acting on the airfoil onto the nearby flow solver grid points, using a 2D template corresponding to the discretization of a Gaussian kernel. The same template is also used to evaluate the effective velocity required to compute the aerodynamic forces.</p>

<table-wrap id="T2"><label>Table 2</label><caption><p id="d2e13509">Weights <inline-formula><mml:math id="M431" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the case with <inline-formula><mml:math id="M432" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and using <inline-formula><mml:math id="M433" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>n</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. By anti-symmetry, <inline-formula><mml:math id="M434" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M435" display="inline"><mml:mi>j</mml:mi></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">0</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">1</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">2</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">3</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">4</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M436" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2">0</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.10427</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.10160</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">0.04594</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.01320</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <p id="d2e13656">As such, however, the ALM cannot handle any aerodynamic moment.  We extend the actuator line method to enable the distribution of an aerodynamic moment. Of course, a pure aerodynamic moment cannot be imposed, as the ALM uses a distribution kernel of some size <inline-formula><mml:math id="M437" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. We hence replace the aerodynamic moment by a force field that has the same net effect, as presented in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F7"/>; we then discretize this force field using the 2D template.</p>

      <fig id="F9" specific-use="star"><label>Figure 9</label><caption><p id="d2e13671">Computational domain and mesh used for the ALM simulations. The turbine region, including the template of the ALM, is implemented using an overset mesh approach to enable the 2-D template as described in Sects. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/> and <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>. The weights for the application of the forces are also illustrated in blue.</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f09.png"/>

      </fig>

      <fig id="F10" specific-use="star"><label>Figure 10</label><caption><p id="d2e13686">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M438" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M439" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the ALM with <inline-formula><mml:math id="M440" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M441" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red), the ALM without <inline-formula><mml:math id="M442" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M443" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (blue) and the wall-resolved reference simulation (black) of <inline-formula><mml:math id="M444" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M445" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M446" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M447" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The results of the ALM without curvature corrections are also shown for comparison (green).</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f10.png"/>

      </fig>

      <fig id="F11"><label>Figure 11</label><caption><p id="d2e13849">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M448" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M449" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the results of the ALM with <inline-formula><mml:math id="M450" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M451" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red), the ALM without <inline-formula><mml:math id="M452" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M453" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (blue) and the wall-resolved reference simulation (black) of <inline-formula><mml:math id="M454" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The results of the ALM without curvature corrections are also shown for comparison (green).</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f11.png"/>

      </fig>

      <p id="d2e13959">Assume that the flow exerts a pitching moment per unit span <inline-formula><mml:math id="M455" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the airfoil aerodynamic center. Recall that the pitching moment is, by convention, positive when it acts to pitch the airfoil in the nose-up direction. The airfoil hence exerts a moment <inline-formula><mml:math id="M456" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the flow. This effect can be achieved by imposing the following annular force field:

          <disp-formula id="Ch1.E57" content-type="numbered"><label>57</label><mml:math id="M457" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        with

          <disp-formula id="Ch1.E58" content-type="numbered"><label>58</label><mml:math id="M458" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        which indeed satisfies <inline-formula><mml:math id="M459" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>∬</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> where <inline-formula><mml:math id="M460" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>:

          <disp-formula id="Ch1.E59" content-type="numbered"><label>59</label><mml:math id="M461" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo movablelimits="false">∬</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>r</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>p</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        where we have used the changes in variable <inline-formula><mml:math id="M462" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>s</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M463" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and where the last integral has been evaluated by parts.</p>
      <p id="d2e14449">This force field corresponds to applying a net moment of <inline-formula><mml:math id="M464" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the flow, without applying any net force. The applied force field per unit <inline-formula><mml:math id="M465" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is illustrated at the top of Fig. <xref ref-type="fig" rid="F7"/>; it is indeed counter-clockwise when <inline-formula><mml:math id="M466" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is positive.  It can be decomposed as

          <disp-formula id="Ch1.E60" content-type="numbered"><label>60</label><mml:math id="M467" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>g</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>r</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        
        Since <inline-formula><mml:math id="M468" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M469" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>r</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">θ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we finally obtain <inline-formula><mml:math id="M470" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">g</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with

          <disp-formula id="Ch1.E61" content-type="numbered"><label>61</label><mml:math id="M471" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>x</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        These components are illustrated at the bottom of Fig. <xref ref-type="fig" rid="F7"/>.</p>

<table-wrap id="T3" specific-use="star"><label>Table 3</label><caption><p id="d2e15087">Mean <inline-formula><mml:math id="M472" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M473" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M474" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M475" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M476" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over a blade cycle for a VAT with airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M477" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M478" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The results of the ALM without curvature corrections are also reported for comparison.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1">Coefficients</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M479" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M480" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M481" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M482" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M483" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Wall-resolved simulation</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M484" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.177</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.136</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M485" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.255</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M486" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.187</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.482</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM without <inline-formula><mml:math id="M487" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M488" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M489" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.161</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.166</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M490" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.325</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M491" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.196</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.485</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM with <inline-formula><mml:math id="M492" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M493" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M494" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.162</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.164</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M495" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.320</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M496" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.199</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.494</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM without curvature corrections</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M497" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.009</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M498" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.002</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M499" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.027</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M500" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.150</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.487</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <p id="d2e15569">The above equations are then integrated analytically over each cell of the 2D template to obtain the values of the weights. We obtain

          <disp-formula id="Ch1.E62" content-type="numbered"><label>62</label><mml:math id="M501" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        The first integral has already been evaluated: it is <inline-formula><mml:math id="M502" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Let us evaluate the second integral, which we denote <inline-formula><mml:math id="M503" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For <inline-formula><mml:math id="M504" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain

          <disp-formula id="Ch1.E63" content-type="numbered"><label>63</label><mml:math id="M505" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>s</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>s</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>p</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        By anti-symmetry, we have <inline-formula><mml:math id="M506" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M507" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For the weight associated with the boundary cell <inline-formula><mml:math id="M508" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>n</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the integration again includes the part of the kernel outside:

          <disp-formula id="Ch1.E64" content-type="numbered"><label>64</label><mml:math id="M509" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">∞</mml:mi></mml:msubsup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">η</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi>exp⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msup><mml:mo>)</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e16433">We hence finally obtain, for the <inline-formula><mml:math id="M510" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cell,

          <disp-formula id="Ch1.E65" content-type="numbered"><label>65</label><mml:math id="M511" display="block"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e16577">Following the same procedure, we also obtain

          <disp-formula id="Ch1.E66" content-type="numbered"><label>66</label><mml:math id="M512" display="block"><mml:mrow><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:munderover><mml:mo movablelimits="false">∫</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:munderover><mml:msubsup><mml:mi>g</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">s</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        The weights <inline-formula><mml:math id="M513" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M514" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are illustrated in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F8"/>.  We stress that our method imposes the net moment whatever the choice of <inline-formula><mml:math id="M515" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. We hence can use the same value of <inline-formula><mml:math id="M516" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:math></inline-formula> as that used for imposing the forces, also for simplicity.</p>
      <p id="d2e16754"><italic>In summary</italic>, the ALM that imposes both the aerodynamic force <inline-formula><mml:math id="M517" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">f</mml:mi></mml:math></inline-formula> and moment <inline-formula><mml:math id="M518" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> amounts to distributing the following force on each <inline-formula><mml:math id="M519" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>j</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cell:

          <disp-formula id="Ch1.E67" content-type="numbered"><label>67</label><mml:math id="M520" display="block"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>q</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>w</mml:mi><mml:mi>j</mml:mi></mml:msub><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mover accent="true"><mml:mi mathvariant="bold-italic">e</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">^</mml:mo></mml:mover><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        As the two components of the kernel were integrated over each cell of the template, we ensure that the moment is completely imposed to the flow solver.</p>

      <fig id="F12" specific-use="star"><label>Figure 12</label><caption><p id="d2e16913">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M521" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M522" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the ALM with <inline-formula><mml:math id="M523" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M524" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red) and the reference wall-resolved simulation (black) of the pressure contribution <inline-formula><mml:math id="M525" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (with its components) and of the friction contribution <inline-formula><mml:math id="M526" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the tangential force coefficient.</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f12.png"/>

      </fig>

      <fig id="F13" specific-use="star"><label>Figure 13</label><caption><p id="d2e17011">Vorticity field for the wall-resolved simulation (left), the ALM simulation without <inline-formula><mml:math id="M527" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> enforced (center) and the ALM simulation with <inline-formula><mml:math id="M528" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> enforced (right).</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f13.png"/>

      </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S6">
  <label>6</label><title>Results: corrected ALM applied to a VAT configuration and comparison with CFD data</title>
      <p id="d2e17060">We consider the single-blade VAT configuration that was studied by <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx27" id="text.27"/>. The blade profile is the NACA0015 airfoil considered previously. It is attached to the arm without pitch angle. The blade is rotating counterclockwise at the angular velocity <inline-formula><mml:math id="M529" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:math></inline-formula> and the upstream flow, at velocity <inline-formula><mml:math id="M530" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is coming from the left. The tip speed ratio is <inline-formula><mml:math id="M531" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The simulated case corresponds to <inline-formula><mml:math id="M532" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, which is the value at which the produced power is maximized. This value is also high enough that the flow past the blade does not separate dynamically at any position over the cycle; as is confirmed when examining the vorticity field of the wall-resolved simulation in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F13"/>. Hence, using the static airfoil polar data, solely corrected for flow curvature effects (i.e., no added dynamic polar model), is expected to be sufficient.</p>
      <p id="d2e17123">All simulations are conducted under the incompressible flow assumption. The ALM and wall-resolved simulations are performed using the finite-volume solver Siemens<sup>®</sup> STAR-CCM+<sup>®</sup>. The URANS equations are solved in conjunction with the Spalart–Allmaras turbulence closure model. A uniform velocity is imposed at the inlet, and a turbulent to molecular viscosity ratio of <inline-formula><mml:math id="M533" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is used, representative of a clean flow. A uniform static pressure is imposed at the outlet. The far lateral boundaries are symmetry planes.</p>
      <p id="d2e17151">Second-order schemes are employed for the spatial discretization of both the convective and diffusive fluxes. The temporal integration is carried out using the second-order implicit unsteady scheme, and one turbine revolution is discretized into 1000 time steps. The pressure–velocity coupling is handled using the coupled flow algorithm for the ALM simulations to enhance numerical robustness, while the segregated approach SIMPLE is adopted for the wall-resolved simulations. The results reported correspond to simulations for which the relative variation in the cycle-averaged power coefficient is below 1 %, thereby ensuring statistical convergence.</p>
      <p id="d2e17154">For the wall-resolved configurations, an overset mesh technique is used to accommodate the blade motion. To ensure adequate boundary layer resolutions, prismatic layers are used near the blade surface, with a target value of <inline-formula><mml:math id="M534" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo></mml:msup><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the height of the first cell, and a maximum wall-normal growth rate of 1.2. Two levels of mesh refinement are employed around the turbine: one for the turbine region, where the cell size is constrained by the overset mesh, and another one for the wake.</p>

      <fig id="F14" specific-use="star"><label>Figure 14</label><caption><p id="d2e17175">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M535" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M536" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the ALM with <inline-formula><mml:math id="M537" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M538" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M539" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red), the ALM without <inline-formula><mml:math id="M540" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M541" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M542" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (blue) and the reference wall-resolved simulation (black) of <inline-formula><mml:math id="M543" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M544" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M545" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M546" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both ALM cases are centered at <inline-formula><mml:math id="M547" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f14.png"/>

      </fig>

<sec id="Ch1.S6.SS1">
  <label>6.1</label><title>Case of airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M548" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
      <p id="d2e17401">We first consider the case in which the airfoil is attached to the arm at its quarter-chord.</p>
      <p id="d2e17404">The velocity vector <inline-formula><mml:math id="M549" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the flow is measured at <inline-formula><mml:math id="M550" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> using the integral sampling; its components are <inline-formula><mml:math id="M551" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The components of the apparent velocity vector <inline-formula><mml:math id="M552" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> as seen by the rotating blade are thus <inline-formula><mml:math id="M553" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The angle of the velocity vector <inline-formula><mml:math id="M554" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> relative to the airfoil chord is denoted <inline-formula><mml:math id="M555" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e17521">The mesh used for the ALM simulations is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F9"/>. A rectangular domain is used, identical to that of the wall-resolved reference case. An overset technique is implemented to maintain a hexahedral mesh with the same template for the ALM (<inline-formula><mml:math id="M556" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>h</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) as used in Sects. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S4"/> and <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>.  The overset approach also enables the rotation of the actuation zone. Two refinement regions are used: one for the turbine region, including the template, and another one for the wake. The cell size within the turbine region is chosen so as to ensure accurate interpolation between the region and the background mesh. Notably, the wall-resolved reference case mesh is more refined (<inline-formula><mml:math id="M557" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">328</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">000</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cells) compared to the ALM mesh (<inline-formula><mml:math id="M558" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">37</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mn mathvariant="normal">000</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> cells), in line with the intended efficiency of the ALM approach. The methodology is applied to all ALM cases in this work. </p>
<sec id="Ch1.S6.SS1.SSS1">
  <label>6.1.1</label><title>Case without explicitly enforcing <inline-formula><mml:math id="M559" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M560" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM</title>
      <p id="d2e17612">We first consider the case where we do not explicitly enforce the moment <inline-formula><mml:math id="M561" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM; hence we also cannot enforce the inviscid tangential force <inline-formula><mml:math id="M562" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM. Only the lift and parasitic drag contributions are enforced.</p>
      <p id="d2e17644">The velocity vector is first corrected to compensate for the velocity induced by the shed vortex wake produced by the parasitic drag. As this wake is assumed to be shed in the direction of <inline-formula><mml:math id="M563" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula>, we correct its amplitude:

              <disp-formula id="Ch1.E68" content-type="numbered"><label>68</label><mml:math id="M564" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The angle that the corrected velocity vector makes relative to the chord is therefore still <inline-formula><mml:math id="M565" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e17712">In terms of modeling, the lift force (i.e., force in the direction orthogonal to the apparent velocity) exerted by the velocity <inline-formula><mml:math id="M566" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M567" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and without pitch is equivalent to the normal force (= lift force) exerted by a horizontal flow of velocity <inline-formula><mml:math id="M568" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M569" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and pitched at an angle <inline-formula><mml:math id="M570" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The lift coefficient is thus modeled using

              <disp-formula id="Ch1.E69" content-type="numbered"><label>69</label><mml:math id="M571" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            Likewise, the parasitic drag (i.e., force in the direction of the apparent velocity) is modeled using

              <disp-formula id="Ch1.E70" content-type="numbered"><label>70</label><mml:math id="M572" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            for the parasitic drag coefficient.</p>
      <p id="d2e17954">The moment coefficients can also be estimated. For the moment coefficient at mid-chord, the model gives

              <disp-formula id="Ch1.E71" content-type="numbered"><label>71</label><mml:math id="M573" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The moment coefficient <inline-formula><mml:math id="M574" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is then also obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E72" content-type="numbered"><label>72</label><mml:math id="M575" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e18228">Further adding the inviscid tangential force coefficient <inline-formula><mml:math id="M576" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we finally obtain

              <disp-formula id="Ch1.E73" content-type="numbered"><label>73</label><mml:math id="M577" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            We have intentionally split each term into pressure and friction contributions. The net forces <inline-formula><mml:math id="M578" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M579" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (each split in pressure and friction contributions) and the moments, <inline-formula><mml:math id="M580" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M581" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, are then finally obtained using <inline-formula><mml:math id="M582" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M583" display="inline"><mml:mi>c</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M584" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi></mml:math></inline-formula>. They can be compared to the values measured in CFD.</p>
      <p id="d2e18733">As we here do not explicitly impose <inline-formula><mml:math id="M585" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM, we also do not impose <inline-formula><mml:math id="M586" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The tangential force that we impose in the ALM is hence simply the tangential projection of the lift and parasitic drag forces.</p>

      <fig id="F15"><label>Figure 15</label><caption><p id="d2e18767">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M587" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M588" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the results of the ALM with <inline-formula><mml:math id="M589" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M590" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M591" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>explicitly enforced (red), the ALM without <inline-formula><mml:math id="M592" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M593" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M594" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (blue) and the reference wall-resolved simulation (black) of <inline-formula><mml:math id="M595" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both ALM cases are centered at <inline-formula><mml:math id="M596" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f15.png"/>

          </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S6.SS1.SSS2">
  <label>6.1.2</label><title>Case with explicitly enforcing <inline-formula><mml:math id="M597" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M598" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM</title>
      <p id="d2e18953">We next consider the case where we explicitly impose <inline-formula><mml:math id="M599" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM (using the procedure developed in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S5"/>); hence we also include the contribution of <inline-formula><mml:math id="M600" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the imposition of the tangential force.</p>
      <p id="d2e18987">The values of <inline-formula><mml:math id="M601" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M602" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M603" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M604" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are the same as those obtained in the above section.</p>
      <p id="d2e19045">Here, however, the velocity vector <inline-formula><mml:math id="M605" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> must be corrected to compensate for the velocity induced by the shed vortex wake produced by the total net force imposed in the direction of <inline-formula><mml:math id="M606" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula>, thus including the projection of <inline-formula><mml:math id="M607" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in this direction (as it will also shed some vorticity into the wake, even though this vorticity is not present in the real flow). The correction is thus

              <disp-formula id="Ch1.E74" content-type="numbered"><label>74</label><mml:math id="M608" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
</sec>
<sec id="Ch1.S6.SS1.SSS3">
  <label>6.1.3</label><title>Results and comparison</title>
      <p id="d2e19151">We present the results of both types of simulations using ALM in Figs. 10–11 and in Table 3. The normalization used here is different from that used for the airfoil in rotation: here, the forces <inline-formula><mml:math id="M609" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M610" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are normalized using the wind velocity <inline-formula><mml:math id="M611" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and the turbine diameter <inline-formula><mml:math id="M612" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>D</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, thus using <inline-formula><mml:math id="M613" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. To normalize the moments <inline-formula><mml:math id="M614" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M615" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we use <inline-formula><mml:math id="M616" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>D</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. As for the power coefficient <inline-formula><mml:math id="M617" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the VAT, it is obtained using

              <disp-formula id="Ch1.E75" content-type="numbered"><label>75</label><mml:math id="M618" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msubsup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>D</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e19366">It is also interesting to compare the ALM-predicted contributions of pressure and friction to the tangential force <inline-formula><mml:math id="M619" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with those from the wall-resolved simulation. Given that the two ALM cases should be similar, we chose to perform the comparison only for the ALM with <inline-formula><mml:math id="M620" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M621" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced; see Fig. 12.</p>
      <p id="d2e19409">Finally, the vorticity fields from the ALM methods are also compared to that of the wall-resolved simulation in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F13"/>.</p>

<table-wrap id="T4" specific-use="star"><label>Table 4</label><caption><p id="d2e19418">Mean <inline-formula><mml:math id="M622" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M623" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M624" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M625" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M626" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over a blade cycle for a VAT with airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M627" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M628" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both ALM cases are centered at <inline-formula><mml:math id="M629" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1">Coefficients</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M630" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M631" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M632" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M633" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M634" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Wall-resolved simulation</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M635" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.014</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.149</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M636" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.650</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M637" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.147</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.490</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM without <inline-formula><mml:math id="M638" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M639" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M640" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M641" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.011</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.169</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M642" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.729</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M643" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.149</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.493</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM with <inline-formula><mml:math id="M644" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M645" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M646" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M647" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.014</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.167</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M648" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.733</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M649" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.150</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.500</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <fig id="F16" specific-use="star"><label>Figure 16</label><caption><p id="d2e19886">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M650" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M651" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the ALM with <inline-formula><mml:math id="M652" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M653" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M654" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red) and the reference wall-resolved simulation (black) of the pressure contribution <inline-formula><mml:math id="M655" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (with its components) and of the friction contribution <inline-formula><mml:math id="M656" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the tangential force coefficient. The ALM is centered at <inline-formula><mml:math id="M657" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f16.png"/>

          </fig>

</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S6.SS2">
  <label>6.2</label><title>Case of airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M658" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
      <p id="d2e20035">We consider next the case where the blade is attached to the arm at <inline-formula><mml:math id="M659" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, again without pitch.</p>
<sec id="Ch1.S6.SS2.SSS1">
  <label>6.2.1</label><title>Case with ALM centered at <inline-formula><mml:math id="M660" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
      <p id="d2e20076">In the usual case where the ALM is strictly applied at the aerodynamic center, the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M661" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and without pitch must be considered “equivalent to the same airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M662" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and with a pitch angle of <inline-formula><mml:math id="M663" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>”.</p>
      <p id="d2e20128">The components of the flow velocity <inline-formula><mml:math id="M664" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:math></inline-formula> measured at <inline-formula><mml:math id="M665" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are <inline-formula><mml:math id="M666" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The components of the apparent velocity vector <inline-formula><mml:math id="M667" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> are thus

              <disp-formula id="Ch1.E76" content-type="numbered"><label>76</label><mml:math id="M668" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            where <inline-formula><mml:math id="M669" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> corresponds to the slightly extended effective arm length when considering the circle passing through this point.</p>
      <p id="d2e20353">The angle of the velocity vector <inline-formula><mml:math id="M670" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> relative to the airfoil chord is denoted <inline-formula><mml:math id="M671" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula>. The airfoil chord makes an angle <inline-formula><mml:math id="M672" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the curved flow streamline considered at <inline-formula><mml:math id="M673" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The angle of the velocity vector relative to the curved flow streamline at <inline-formula><mml:math id="M674" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is thus <inline-formula><mml:math id="M675" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Again, there are then two ways of applying the ALM, and these are investigated below.</p>
      <p id="d2e20429">We first consider the case where we do not explicitly enforce the moment <inline-formula><mml:math id="M676" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM; hence we also cannot enforce the associated inviscid force in the ALM. Only the lift and the parasitic drag contributions will be enforced in the ALM.</p>

      <fig id="F17" specific-use="star"><label>Figure 17</label><caption><p id="d2e20450">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M677" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M678" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the ALM with <inline-formula><mml:math id="M679" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M680" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red), the ALM without <inline-formula><mml:math id="M681" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M682" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (blue) and the reference wall-resolved simulation (black) of <inline-formula><mml:math id="M683" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M684" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M685" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M686" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both ALM cases are centered at <inline-formula><mml:math id="M687" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f17.png"/>

          </fig>

      <fig id="F18" specific-use="star"><label>Figure 18</label><caption><p id="d2e20632">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M688" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M689" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the results of the ALM with <inline-formula><mml:math id="M690" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M691" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red), the ALM without <inline-formula><mml:math id="M692" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M693" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (blue) and the reference wall-resolved simulation (black) of <inline-formula><mml:math id="M694" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both ALM cases are centered at <inline-formula><mml:math id="M695" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f18.png"/>

          </fig>

      <p id="d2e20761">The amplitude of the velocity must be corrected to compensate for the velocity induced by the shed vortex wake produced by the parasitic drag:

              <disp-formula id="Ch1.E77" content-type="numbered"><label>77</label><mml:math id="M696" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The angle of this corrected velocity vector relative to the curved flow streamline at <inline-formula><mml:math id="M697" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is therefore still <inline-formula><mml:math id="M698" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e20842">In terms of modeling, the lift force (i.e., force in the direction orthogonal to the apparent velocity) exerted by the velocity <inline-formula><mml:math id="M699" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M700" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and with pitch <inline-formula><mml:math id="M701" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is equivalent to the normal force (= also lift force) exerted by a horizontal flow of velocity <inline-formula><mml:math id="M702" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M703" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and pitched by an angle <inline-formula><mml:math id="M704" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The lift coefficient is thus modeled using

              <disp-formula id="Ch1.E78" content-type="numbered"><label>78</label><mml:math id="M705" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            Likewise, the parasitic drag (i.e., force in the direction of the apparent velocity) is modeled using

              <disp-formula id="Ch1.E79" content-type="numbered"><label>79</label><mml:math id="M706" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            These expressions are the same as those obtained for the case where the airfoil was attached at <inline-formula><mml:math id="M707" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This makes sense since the apparent velocity vector is that considered at <inline-formula><mml:math id="M708" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in both cases and since the angle <inline-formula><mml:math id="M709" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> of this vector is defined relative to the airfoil chord in both cases. The only difference lies in the apparent velocity vector; see Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E76"/>).</p>
      <p id="d2e21214">The models for the moment coefficients are also identical:

              <disp-formula id="Ch1.E80" content-type="numbered"><label>80</label><mml:math id="M710" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            and

              <disp-formula id="Ch1.E81" content-type="numbered"><label>81</label><mml:math id="M711" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e21464">The coefficient for the inviscid force on the airfoil “as if it were attached at <inline-formula><mml:math id="M712" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>” still counterbalances the moment <inline-formula><mml:math id="M713" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This inviscid force now acts in the direction of <inline-formula><mml:math id="M714" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and thus we obtain <inline-formula><mml:math id="M715" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M716" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We finally obtain

              <disp-formula id="Ch1.E82" content-type="numbered"><label>82</label><mml:math id="M717" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            When we do not explicitly impose <inline-formula><mml:math id="M718" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM, we also do not impose <inline-formula><mml:math id="M719" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M720" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e22147">When we explicitly enforce <inline-formula><mml:math id="M721" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM, we must also explicitly enforce <inline-formula><mml:math id="M722" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M723" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi><mml:mi>i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The correction of the measured velocity <inline-formula><mml:math id="M724" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> must now also account for the component of the inviscid force in this direction:

              <disp-formula id="Ch1.E83" content-type="numbered"><label>83</label><mml:math id="M725" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e22274">We present the results of both types of simulations using the ALM centered at <inline-formula><mml:math id="M726" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Figs. 14–16 and in Table 4.</p>

<table-wrap id="T5" specific-use="star"><label>Table 5</label><caption><p id="d2e22292">Mean <inline-formula><mml:math id="M727" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M728" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M729" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M730" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M731" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> over a blade cycle for the three cases studied of a VAT at <inline-formula><mml:math id="M732" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>T</mml:mi><mml:mi>S</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the blade attached at <inline-formula><mml:math id="M733" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Both ALM cases are centered at <inline-formula><mml:math id="M734" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="6">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1">Coefficients</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M735" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M736" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M737" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M738" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M739" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mo mathvariant="normal">‾</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Wall-resolved simulation</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M740" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.014</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.149</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M741" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.650</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M742" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.147</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.490</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM without <inline-formula><mml:math id="M743" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M744" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M745" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.011</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.167</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M746" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.712</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M747" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.151</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.502</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM with <inline-formula><mml:math id="M748" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M749" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M750" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.019</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.167</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M751" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.744</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M752" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.146</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6">0.492</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

      <fig id="F19" specific-use="star"><label>Figure 19</label><caption><p id="d2e22746">VAT with NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M753" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and operating at <inline-formula><mml:math id="M754" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: comparison between the ALM with <inline-formula><mml:math id="M755" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M756" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> explicitly enforced (red) and the reference wall-resolved simulation (black) of the pressure contribution <inline-formula><mml:math id="M757" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (with its components) and of the friction contribution <inline-formula><mml:math id="M758" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> to the tangential force coefficient. The ALM is centered at <inline-formula><mml:math id="M759" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
            <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f19.png"/>

          </fig>

</sec>
<sec id="Ch1.S6.SS2.SSS2">
  <label>6.2.2</label><title>Case with ALM centered at <inline-formula><mml:math id="M760" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></title>
      <p id="d2e22881">One could however also consider that an ALM can be used as a model to represent the airfoil at its attachment point, thus centering the ALM at <inline-formula><mml:math id="M761" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. In this case, we also measure the flow velocity vector <inline-formula><mml:math id="M762" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">v</mml:mi></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math id="M763" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: its components are <inline-formula><mml:math id="M764" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The components of the apparent velocity vector <inline-formula><mml:math id="M765" display="inline"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi></mml:math></inline-formula> are thus <inline-formula><mml:math id="M766" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>,</mml:mo><mml:msub><mml:mi>V</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>v</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The angle it makes relative to the airfoil chord is <inline-formula><mml:math id="M767" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e23010">In terms of modeling, the force exerted in the direction orthogonal to the apparent velocity <inline-formula><mml:math id="M768" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M769" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and without pitch is equivalent to the normal force exerted by a horizontal flow of velocity <inline-formula><mml:math id="M770" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M771" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and pitched by an angle <inline-formula><mml:math id="M772" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; the parasitic force exerted in the direction parallel to the apparent velocity is equivalent to the parasitic tangential force exerted by a horizontal flow of velocity <inline-formula><mml:math id="M773" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> on the airfoil pitched by an angle <inline-formula><mml:math id="M774" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The related force coefficients are thus modeled using

              <disp-formula id="Ch1.E84" content-type="numbered"><label>84</label><mml:math id="M775" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>⟂</mml:mo></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>∥</mml:mo></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

            The normal and tangential components are hence obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E85" content-type="numbered"><label>85</label><mml:math id="M776" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>⟂</mml:mo></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>∥</mml:mo></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>∥</mml:mo></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>⟂</mml:mo></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e23368">The corrected velocity vector is

              <disp-formula id="Ch1.E86" content-type="numbered"><label>86</label><mml:math id="M777" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>∥</mml:mo></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The angle that <inline-formula><mml:math id="M778" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> makes relative to the curved flow streamline at the location of the aerodynamic center is <inline-formula><mml:math id="M779" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The moment <inline-formula><mml:math id="M780" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is hence obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E87" content-type="numbered"><label>87</label><mml:math id="M781" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The moment coefficient <inline-formula><mml:math id="M782" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is thus obtained as

              <disp-formula id="Ch1.E88" content-type="numbered"><label>88</label><mml:math id="M783" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

            The associated inviscid tangential force is then <inline-formula><mml:math id="M784" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, thus with coefficient

              <disp-formula id="Ch1.E89" content-type="numbered"><label>89</label><mml:math id="M785" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e23729">If we do not explicitly enforce the moment <inline-formula><mml:math id="M786" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM, we also do not enforce <inline-formula><mml:math id="M787" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We then only enforce the normal and tangential forces associated with <inline-formula><mml:math id="M788" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M789" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E85"/>).</p>
      <p id="d2e23785">If we explicitly enforce the moment <inline-formula><mml:math id="M790" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the ALM, we must also enforce <inline-formula><mml:math id="M791" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; hence the component <inline-formula><mml:math id="M792" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> must be added to the formula for <inline-formula><mml:math id="M793" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="Ch1.E85"/>).  The corrected velocity vector must also be modified:

              <disp-formula id="Ch1.E90" content-type="numbered"><label>90</label><mml:math id="M794" display="block"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mtext>corr</mml:mtext></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="bold-italic">V</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msqrt><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">σ</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mo>∥</mml:mo></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e23916">We present the results of both type of simulations using the ALM centered at <inline-formula><mml:math id="M795" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in Figs. 17–19 and in Table 5.</p>
      <p id="d2e23938">In this configuration (ALM centered at <inline-formula><mml:math id="M796" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), it can be observed that the upstream prediction (0°–180°) is excellent. In fact, when the ALM is centered at <inline-formula><mml:math id="M797" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, a small shift in the peak power coefficient is noticeable in the upstream part of the cycle. This shift is eliminated when using the ALM centered at <inline-formula><mml:math id="M798" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For the downstream region (180°–360°), small discrepancies persist, as the flow is disturbed by the wake of the upstream blade, making the effective angle of attack prediction more challenging.</p>
</sec>
</sec>
</sec>
<sec id="Ch1.S7" sec-type="conclusions">
  <label>7</label><title>Conclusions</title>
      <p id="d2e23994">The modeling of flow curvature effects on airfoils was further improved and implemented in an actuator line method (ALM), the rule being that such modeling can only use, as input, the aerodynamic coefficients of the airfoil in a uniform flow as a function of its angle of attack.</p>
      <p id="d2e23997">The basic models for the normal force and moment coefficients are not new and are obtained using the usual analogy with potential flow past an airfoil with curved streamlines. The model for the normal force was further improved here, to remain valid up to large pitch angles, even close to stall. The effect of the aerodynamic moment induced by the flow curvature is also found to be important and cannot be ignored. The curvature effects depend on both the attachment point of the airfoil to the arm and the pitch angle, and we have developed models that cover all possibilities.</p>
      <p id="d2e24000">The model for the tangential force is new (here, the analogy with a potential flow is flawed). The model is based on the fact that, for an airfoil attached to a rotating arm, the moment at the root of the arm must be zero if the flow is assumed inviscid. This was verified numerically by performing inviscid CFD simulations at various airfoil pitch angles. The inviscid tangential force that is compatible with the aerodynamic moment can, hence, be computed. For modeling viscous flows, we then add the parasitic drag to this inviscid tangential force.</p>
      <p id="d2e24003">The improved models were first validated against reference data corresponding to wall-resolved CFD of a rotating NACA0015 airfoil with <inline-formula><mml:math id="M799" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at various pitch angles, for angles up to stall and also for two attachment points of the airfoil to the arm (at mid-chord and quarter-chord).</p>
      <p id="d2e24025">The ALM with the improved models was then implemented in the CFD framework and used to simulate the unsteady flow corresponding to a VAT configuration: a rotating airfoil without pitch placed in a free stream at <inline-formula><mml:math id="M800" display="inline"><mml:mrow><mml:mtext>TSR</mml:mtext><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Ω</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>U</mml:mi><mml:mi>w</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.25</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For this, a novel method was also developed to enforce the aerodynamic moment in the ALM. The various components of the ALM results were compared with those of the reference CFD data. They were found to be in good agreement throughout the rotation cycle.</p>
      <p id="d2e24056">It was also shown that the ALM can here be used in various ways: if one ignores the contribution of the aerodynamic moment in the ALM, then one must also ignore the inviscid part of the tangential force in the ALM; if one enforces the contribution of the moment in the ALM, then one must also enforce the inviscid part of the tangential force.</p>
      <p id="d2e24059">The above validations give us confidence that the proposed models, together with their implementation in an ALM simulation framework (including the new method for enforcing a moment), constitute useful simplified tools for modeling complex unsteady flows with good accuracy, such as VAT configurations where the flow curvature modifies both the normal and tangential forces and also produces an aerodynamic moment.</p>
      <p id="d2e24062">We stress that the normal force model is, so far, obtained using the analogy with curved potential flow past a flat plate put at some pitch angle, as developed in Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/>. The model was however tested with good success on a NACA0015 airfoil: an airfoil that is not very thin and thus already challenges this model. Given that the ALM results obtained for the airfoil are quite good, it is likely that they would still be good when simulating a thicker airfoil, such as a NACA0018, and maybe still acceptable when simulating a NACA0021. One could also further improve the normal force model by taking into account the combined effects of flow curvature and airfoil thickness. Obtaining the exact solution of curved potential flow past a thick airfoil put at some pitch angle would constitute a good step in this direction.</p>
      <p id="d2e24067">We also note that the method proposed here for enforcing the aerodynamic moment in an ALM, in addition to enforcing the forces, can also be used to model unsteady flows involving cambered airfoils (thus with intrinsic aerodynamic moment), hence also VAT using cambered blades.</p>
      <p id="d2e24070">Finally, it is recognized that the proposed models are, so far, limited to flows without fast unsteady effects or dynamic stall. A next step in their development should focus on modeling such effects.</p>
</sec>

      
      </body>
    <back><app-group>

<app id="App1.Ch1.S1">
  <label>Appendix A</label><title>NACA0015 airfoil in uniform flow and associated aerodynamic coefficients</title>
      <p id="d2e24085">The aerodynamic coefficients of the NACA0015 airfoil in uniform flow were here obtained using wall-resolved CFD in RANS at <inline-formula><mml:math id="M801" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.0</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: a high Reynolds number case where the boundary layers are turbulent. We note that the simulation setup has also been validated against experimental data of the pressure coefficient distribution along the airfoil chord, at different spanwise location of a 3D wing, and up to near the wing tip; this is reported in <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx27" id="text.28"/>.</p>
      <p id="d2e24115">The coefficients are denoted using a superscript “u” (which stands for “uniform” flow) so as to avoid any confusion with the coefficients measured in CFD of the rotating NACA0015 airfoil.  The variation in the coefficients as a function of the angle of attack (denoted <inline-formula><mml:math id="M802" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> to avoid any confusion with the notation <inline-formula><mml:math id="M803" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> used for the angle of attack of a rotating airfoil) is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="FA1"/>.</p>

      <fig id="FA1" specific-use="star"><label>Figure A1</label><caption><p id="d2e24136">Coefficients <inline-formula><mml:math id="M804" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M805" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (with its <inline-formula><mml:math id="M806" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (green) and <inline-formula><mml:math id="M807" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (blue) contributions) and <inline-formula><mml:math id="M808" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M809" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in uniform flow: data for the complete range (top), data for the range <inline-formula><mml:math id="M810" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (bottom) and with the mathematical fit (magenta).</p></caption>
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f20.png"/>

      </fig>

      <p id="d2e24247">For the range with <inline-formula><mml:math id="M811" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the lift coefficient can be fitted well using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E91" content-type="numbered"><label>A1</label><mml:math id="M812" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.390</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7.8</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.390</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.22</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        with <inline-formula><mml:math id="M813" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> in rad. The slope of <inline-formula><mml:math id="M814" display="inline"><mml:mn mathvariant="normal">6.390</mml:mn></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math id="M815" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> was fitted using the CFD data at small angle (<inline-formula><mml:math id="M816" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>): it is slightly larger than <inline-formula><mml:math id="M817" display="inline"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> due to the beneficial effect of thickness (also predicted by potential flow theory). The degradation when <inline-formula><mml:math id="M818" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> increases (due to parasitic viscous effects on the pressure field) is however significantly faster than that of a potential flow (where it would go as <inline-formula><mml:math id="M819" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for small <inline-formula><mml:math id="M820" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula>).</p>
      <p id="d2e24429">Using the same procedure, the moment coefficient around the mid-chord point, <inline-formula><mml:math id="M821" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, is fitted well using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E92" content-type="numbered"><label>A2</label><mml:math id="M822" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.614</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1.9</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e24496">The parasitic drag coefficient can also be fitted using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E93" content-type="numbered"><label>A3</label><mml:math id="M823" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00889</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.116</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.82</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        Contrary to the lift and moment coefficients (where it is mostly the pressure field that contributes; the contribution due to wall friction being negligible), there are two important contributions to the parasitic drag: the friction drag and the pressure drag. Each can be fitted independently. We obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E94" content-type="numbered"><label>A4</label><mml:math id="M824" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,f</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mn mathvariant="normal">0.00701</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.014</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.05</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mtext>u,p</mml:mtext></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mn mathvariant="normal">0.00188</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.130</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.87</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        The friction contribution is dominant at small angles (it represents 79 % of the drag when <inline-formula><mml:math id="M825" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), and it decreases slowly as the angle increases. The pressure contribution is moderate at small angles, and it increases rapidly as the angle increases; it even becomes dominant beyond about 10 °.</p>
      <p id="d2e24661">The precise position of the aerodynamic center is then further obtained using the CFD data for <inline-formula><mml:math id="M826" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M827" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with <inline-formula><mml:math id="M828" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the result is <inline-formula><mml:math id="M829" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2476</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The distance between the aerodynamic center and the mid-chord point is thus <inline-formula><mml:math id="M830" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.5</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2476</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2524</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The aerodynamic moment coefficient is then obtained using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E95" content-type="numbered"><label>A5</label><mml:math id="M831" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.2524</mml:mn><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        This is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="FA2"/>. It is indeed constant for small angles (i.e., no linear term, as it should) and it is well fitted for moderate angles using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E96" content-type="numbered"><label>A6</label><mml:math id="M832" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.710</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2.4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        The moment coefficient around <inline-formula><mml:math id="M833" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (i.e., the approximate location of the aerodynamic center) is also shown: as expected, it is not totally flat for small angles. It can be fitted using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S1.E97" content-type="numbered"><label>A7</label><mml:math id="M834" display="block"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0144</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.81</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">3</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        The coefficient of the linear term is non-zero yet very small.</p>

      <fig id="FA2"><label>Figure A2</label><caption><p id="d2e24971">Coefficients <inline-formula><mml:math id="M835" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M836" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">u</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M837" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula>: data for the complete range (top), data for the range <inline-formula><mml:math id="M838" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>|</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>|</mml:mo><mml:mo>≤</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">12</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (bottom) and with the mathematical fit (magenta).</p></caption>
        
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f21.png"/>

      </fig>


</app>

<app id="App1.Ch1.S2">
  <label>Appendix B</label><title>NACA0015 airfoil in rotation and associated aerodynamic coefficients</title>
      <p id="d2e25057">The NACA0015 airfoil in rotation was also simulated using wall-resolved CFD at <inline-formula><mml:math id="M839" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.0</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Two cases were simulated: case with attachment point at mid-chord (<inline-formula><mml:math id="M840" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and case with attachment point at quarter-chord (<inline-formula><mml:math id="M841" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).</p>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS1">
  <label>B1</label><title>Simulation setup</title>
      <p id="d2e25129">The simulation setup, with the key-hole mesh, is shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="FB1"/>. A close-up of the body-fitted mesh is also provided. The vorticity field associated with the boundary layers and the wake is also shown.</p>

      <fig id="FB1"><label>Figure B1</label><caption><p id="d2e25136">Simulation setup and key-hole mesh used for the simulation of the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M842" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Case with airfoil attached at mid-chord (<inline-formula><mml:math id="M843" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>) and tilting angle <inline-formula><mml:math id="M844" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. A close-up of the body-fitted mesh around the airfoil is also shown.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f22.png"/>

        </fig>


</sec>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS2">
  <label>B2</label><title>Airfoil attached at mid-chord (<inline-formula><mml:math id="M845" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</title>
      <p id="d2e25234">The obtained aerodynamic coefficients are shown in Figs. B2–B4.</p>

      <fig id="FB2"><label>Figure B2</label><caption><p id="d2e25239"><inline-formula><mml:math id="M846" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M847" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M848" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the pitching angle <inline-formula><mml:math id="M849" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M850" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M851" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f23.png"/>

        </fig>

      <fig id="FB3"><label>Figure B3</label><caption><p id="d2e25344"><inline-formula><mml:math id="M852" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M853" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the pitching angle <inline-formula><mml:math id="M854" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M855" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M856" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f24.png"/>

        </fig>

      <fig id="FB4"><label>Figure B4</label><caption><p id="d2e25437"><inline-formula><mml:math id="M857" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M858" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the pitching angle <inline-formula><mml:math id="M859" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M860" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M861" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f25.png"/>

        </fig>


</sec>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS3">
  <label>B3</label><title>Airfoil attached at quarter-chord (<inline-formula><mml:math id="M862" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>)</title>
      <p id="d2e25562">The obtained aerodynamic coefficients are shown in Figs. B5–B7.</p>

      <fig id="FB5"><label>Figure B5</label><caption><p id="d2e25567"><inline-formula><mml:math id="M863" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M864" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M865" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the pitching angle <inline-formula><mml:math id="M866" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M867" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M868" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f26.png"/>

        </fig>

      <fig id="FB6"><label>Figure B6</label><caption><p id="d2e25672"><inline-formula><mml:math id="M869" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M870" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the pitching angle <inline-formula><mml:math id="M871" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M872" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M873" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f27.png"/>

        </fig>

      <fig id="FB7"><label>Figure B7</label><caption><p id="d2e25765"><inline-formula><mml:math id="M874" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M875" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the pitching angle <inline-formula><mml:math id="M876" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M877" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M878" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f28.png"/>

        </fig>


</sec>
<sec id="App1.Ch1.S2.SS4">
  <label>B4</label><title>Comparison</title>
      <p id="d2e25871">The coefficients <inline-formula><mml:math id="M879" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M880" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M881" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M882" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M883" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M884" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M885" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> expressed as a function of the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M886" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> at <inline-formula><mml:math id="M887" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are compared in Figs. <xref ref-type="fig" rid="FB8"/>–<xref ref-type="fig" rid="FB10"/>. For the case where <inline-formula><mml:math id="M888" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M889" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and for the case where <inline-formula><mml:math id="M890" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M891" display="inline"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e26082">It is seen that the overlap is quite good. This supports the discussion made in the core of the paper that the “effective angle of attack” to consider in all cases is the angle that the airfoil chord makes relative to the streamline of the curved flow at the location of the aerodynamic center, in absence of the profile.</p>

      <fig id="FB8"><label>Figure B8</label><caption><p id="d2e26087">Comparison of the coefficients <inline-formula><mml:math id="M892" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">l</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M893" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M894" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>d</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M895" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M896" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M897" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (blue) or <inline-formula><mml:math id="M898" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (red).</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f29.png"/>

        </fig>

      <fig id="FB9"><label>Figure B9</label><caption><p id="d2e26209">Comparison of the coefficients <inline-formula><mml:math id="M899" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M900" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="italic">ν</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">f</mml:mi></mml:mrow></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M901" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M902" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M903" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (blue) or <inline-formula><mml:math id="M904" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (red).</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f30.png"/>

        </fig>

<fig id="FB10"><label>Figure B10</label><caption><p id="d2e26320">Comparison of the coefficients <inline-formula><mml:math id="M905" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M906" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mtext>ac</mml:mtext></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as a function of the angle of attack <inline-formula><mml:math id="M907" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in rotation with <inline-formula><mml:math id="M908" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M909" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (blue) or <inline-formula><mml:math id="M910" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (red).</p></caption>
          
          <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f31.png"/>

        </fig>


</sec>
</app>

<app id="App1.Ch1.S3">
  <label>Appendix C</label><title>Deformed NACA0015 airfoil in uniform flow and associated aerodynamic coefficients</title>
      <p id="d2e26443">The flow past the NACA0015 airfoil deformed using the transformation <inline-formula><mml:math id="M911" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula> was also obtained in uniform flow, using wall-resolved CFD at <inline-formula><mml:math id="M912" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:msub><mml:mi>e</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">6.0</mml:mn><mml:mo>×</mml:mo><mml:msup><mml:mn mathvariant="normal">10</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">6</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This allows one to measure the moment coefficient at mid-chord <inline-formula><mml:math id="M913" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and then also account for it in the corrections for flow curvature effects. Table <xref ref-type="table" rid="TC1"/> provides the results for the deformed NACA0015 airfoil in uniform flow and the NACA0015 airfoil in curved flow, as well as an ALM simulation of the deformed NACA0015 airfoil in uniform flow with moment distribution.</p>
      <p id="d2e26530">As predicted using the analogy presented in Sect. <xref ref-type="sec" rid="Ch1.S3"/>, the coefficients of the deformed airfoil in uniform flow match those of the airfoil in curved flow. We also see that the ALM with distribution of the aerodynamic moment is able to successfully reproduce the results of the deformed airfoil in uniform flow. Figure <xref ref-type="fig" rid="FC1"/> presents the vorticity field.</p>

      <fig id="FC1"><label>Figure C1</label><caption><p id="d2e26539">Vorticity field near the airfoil for the deformed airfoil in uniform flow (left) and the airfoil in curved flow (right).</p></caption>
        
        <graphic xlink:href="https://wes.copernicus.org/articles/11/3615/2026/wes-11-3615-2026-f32.png"/>

      </fig>

<table-wrap id="TC1"><label>Table C1</label><caption><p id="d2e26555">Coefficients for the deformed NACA0015 airfoil in uniform flow, the NACA0015 airfoil in curved flow and the ALM results of the deformed NACA0015 airfoil in uniform flow.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="7">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="5" colname="col5" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="6" colname="col6" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="7" colname="col7" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1">Case</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M914" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M915" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M916" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5"><inline-formula><mml:math id="M917" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M918" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col7"><inline-formula><mml:math id="M919" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">Deformed NACA0015 in uniform flow</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M920" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.423</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.00926</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00248</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">0.00678</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M921" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00746</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col7">0.0983</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">NACA0015 in curved flow</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M922" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.431</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.0107</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00387</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">0.00682</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M923" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00551</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col7">0.102</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">ALM of the deformed NACA0015</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M924" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.442</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.00961</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00268</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col5">0.00693</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col6"><inline-formula><mml:math id="M925" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.00450</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col7">0.106</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>


</app>

<app id="App1.Ch1.S4">
  <label>Appendix D</label><title>Inviscid flow simulations</title>
      <p id="d2e26818">The purpose of the inviscid flow simulations was to verify that the moment <inline-formula><mml:math id="M926" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> around the center of rotation of the arm is indeed zero when the flow is inviscid. We employ the same setup as that presented in Fig. <xref ref-type="fig" rid="FB1"/>. Additionally, a second-order implicit coupled flow solver is used to obtain the solution. The case studied is the NACA0015 airfoil attached at <inline-formula><mml:math id="M927" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>x</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Each term of <inline-formula><mml:math id="M928" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is provided in Table <xref ref-type="table" rid="TD1"/>.  We see that <inline-formula><mml:math id="M929" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is indeed very close to zero; thereby confirming the argumentation that was used in developing the model for the inviscid contribution to the tangential force. Simulations were also attempted at higher pitch angles, but convergence became severely challenging due to the inviscid flow assumption.</p>

<table-wrap id="TD1"><label>Table D1</label><caption><p id="d2e26949"><inline-formula><mml:math id="M930" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, <inline-formula><mml:math id="M931" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M932" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> as functions of the pitch angle <inline-formula><mml:math id="M933" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for the NACA0015 airfoil in inviscid curved flow with <inline-formula><mml:math id="M934" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. These values are obtained directly from the simulation, which explains why <inline-formula><mml:math id="M935" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> does not exactly equal <inline-formula><mml:math id="M936" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p></caption><oasis:table frame="topbot"><oasis:tgroup cols="4">
     <oasis:colspec colnum="1" colname="col1" align="left"/>
     <oasis:colspec colnum="2" colname="col2" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="3" colname="col3" align="right"/>
     <oasis:colspec colnum="4" colname="col4" align="right"/>
     <oasis:thead>
       <oasis:row rowsep="1">
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M937" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> [°]</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M938" display="inline"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">t</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi></mml:msubsup></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3"><inline-formula><mml:math id="M939" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4"><inline-formula><mml:math id="M940" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>m</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:thead>
     <oasis:tbody>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1"><inline-formula><mml:math id="M941" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">5</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M942" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0388</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.1380</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00064</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">0</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M943" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0361</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.1281</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00045</oasis:entry>
       </oasis:row>
       <oasis:row>
         <oasis:entry colname="col1">5</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col2"><inline-formula><mml:math id="M944" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.0335</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula></oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col3">0.1172</oasis:entry>
         <oasis:entry colname="col4">0.00003</oasis:entry>
       </oasis:row>
     </oasis:tbody>
   </oasis:tgroup></oasis:table></table-wrap>

</app>

<app id="App1.Ch1.S5">
  <label>Appendix E</label><title>Solution of curved potential flow past a plate with pitch</title>
      <p id="d2e27267">We develop the exact solution for curved potential flow past a flat plate at various pitch angles. For this, we first consider the circle of radius <inline-formula><mml:math id="M945" display="inline"><mml:mi>a</mml:mi></mml:math></inline-formula> centered at the origin in a <inline-formula><mml:math id="M946" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane with <inline-formula><mml:math id="M947" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>X</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>Y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> coordinate system. We add a point vortex of circulation <inline-formula><mml:math id="M948" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> below the circle, at <inline-formula><mml:math id="M949" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. For the circle to be a streamline, we must add an image vortex of circulation <inline-formula><mml:math id="M950" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> inside the circle, at <inline-formula><mml:math id="M951" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The complex potential is thus

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E98" content-type="numbered"><label>E1</label><mml:math id="M952" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mrow><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mfenced open="" close="]"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        with <inline-formula><mml:math id="M953" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Φ</mml:mi></mml:math></inline-formula> the potential and <inline-formula><mml:math id="M954" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Ψ</mml:mi></mml:math></inline-formula> the streamfunction. The velocity field is obtained as

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E99" content-type="numbered"><label>E2</label><mml:math id="M955" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>V</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced close="]" open="["><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e27949">The circle in the <inline-formula><mml:math id="M956" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane can be transformed into a horizontal flat plate in the <inline-formula><mml:math id="M957" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane, with <inline-formula><mml:math id="M958" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>x</mml:mi><mml:mo>,</mml:mo><mml:mi>y</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> coordinate system, using the conformal transformation:

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E100" content-type="numbered"><label>E3</label><mml:math id="M959" display="block"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        The point <inline-formula><mml:math id="M960" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into the plate leading edge <inline-formula><mml:math id="M961" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi>L</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and the point <inline-formula><mml:math id="M962" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is transformed into the plate trailing edge <inline-formula><mml:math id="M963" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The chord of the plate is thus <inline-formula><mml:math id="M964" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. This transformation is also invertible, and we obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E101" content-type="numbered"><label>E4</label><mml:math id="M965" display="block"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e28148">The vortex located at <inline-formula><mml:math id="M966" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M967" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane in now located at <inline-formula><mml:math id="M968" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M969" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane, with

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E102" content-type="numbered"><label>E5</label><mml:math id="M970" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mtext>and</mml:mtext><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        To each choice of distance <inline-formula><mml:math id="M971" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and tilt angle <inline-formula><mml:math id="M972" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M973" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane, there is a corresponding distance <inline-formula><mml:math id="M974" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and angle <inline-formula><mml:math id="M975" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> in the <inline-formula><mml:math id="M976" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane. For this, we write

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E103" content-type="numbered"><label>E6</label><mml:math id="M977" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mover accent="true"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        The expressions for <inline-formula><mml:math id="M978" display="inline"><mml:mover accent="true"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M979" display="inline"><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:math></inline-formula> are obtained by identification:

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E104" content-type="numbered"><label>E7</label><mml:math id="M980" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mover accent="true"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo mathvariant="normal" stretchy="false">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mstyle scriptlevel="+1"><mml:mfrac><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>arctan⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        We hence finally obtain the position of <inline-formula><mml:math id="M981" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E105" content-type="numbered"><label>E8</label><mml:math id="M982" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mover accent="true"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo stretchy="false" mathvariant="normal">̃</mml:mo></mml:mover><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">β</mml:mi></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        Once <inline-formula><mml:math id="M983" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is known, its modulus <inline-formula><mml:math id="M984" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and its angle <inline-formula><mml:math id="M985" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> can be easily calculated.</p>
      <p id="d2e28855">The baseline case <inline-formula><mml:math id="M986" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is immediate as it corresponds to <inline-formula><mml:math id="M987" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and thus also <inline-formula><mml:math id="M988" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  Inverting this relation gives

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E106" content-type="numbered"><label>E9</label><mml:math id="M989" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow><mml:mi>R</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e29059">We note that the obtained values of <inline-formula><mml:math id="M990" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M991" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are quite close to <inline-formula><mml:math id="M992" display="inline"><mml:mi>R</mml:mi></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M993" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> when the vortex is far enough from the plate (i.e., when the ratio <inline-formula><mml:math id="M994" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is “small enough”). For the case with significant curvature effects considered in this paper, this ratio is <inline-formula><mml:math id="M995" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0.286</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. Clearly, this not very small; nevertheless, we obtain, for the case without tilt angle,

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E107" content-type="numbered"><label>E10</label><mml:math id="M996" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">3.518</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        which is still quite close to 3.50.</p>
      <p id="d2e29162">The complex potential of the flow past the plate in the <inline-formula><mml:math id="M997" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane is

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E108" content-type="numbered"><label>E11</label><mml:math id="M998" display="block"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">ψ</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        and it is obtained by writing <inline-formula><mml:math id="M999" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>f</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> for <inline-formula><mml:math id="M1000" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.  The velocity field is then obtained using

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E109" content-type="numbered"><label>E12</label><mml:math id="M1001" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>u</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>v</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mtext>for </mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.33em"/><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        To enforce the condition that the flow leaves the plate smoothly at its trailing edge, with a finite velocity there (i.e., the “Kutta–Joukowski condition”), we must add another vortex of circulation <inline-formula><mml:math id="M1002" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> at the center of the circle, the circulation of which being computed so that <inline-formula><mml:math id="M1003" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is finite. As <inline-formula><mml:math id="M1004" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> (since <inline-formula><mml:math id="M1005" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is a singular point of the transformation <inline-formula><mml:math id="M1006" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>), we must impose that <inline-formula><mml:math id="M1007" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">T</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The complex potential with the added vortex is, hence,

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E110" content-type="numbered"><label>E13</label><mml:math id="M1008" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi>F</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced close="" open="["><mml:mrow><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mfenced close="]" open=""><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>log⁡</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mi>a</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        and thus

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E111" content-type="numbered"><label>E14</label><mml:math id="M1009" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mfenced open="[" close="]"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        Imposing <inline-formula><mml:math id="M1010" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> determines the circulation of the added vortex:

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E112" content-type="numbered"><label>E15</label><mml:math id="M1011" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        The total circulation of the flow around the plate in the <inline-formula><mml:math id="M1012" display="inline"><mml:mi>z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane (and also around the circle in the <inline-formula><mml:math id="M1013" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane) is the sum of the circulations of the two vortices inside the circle:

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E113" content-type="numbered"><label>E16</label><mml:math id="M1014" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mo>(</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>a</mml:mi><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        For the case <inline-formula><mml:math id="M1015" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E114" content-type="numbered"><label>E17</label><mml:math id="M1016" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        We also note that the circulation <inline-formula><mml:math id="M1017" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:math></inline-formula> is zero when <inline-formula><mml:math id="M1018" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>a</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula>; this corresponds to the case without force exerted by the flow on the plate.</p>
      <p id="d2e30258">Finally, the forces exerted by the flow on the plate can be obtained using Blasius formula:

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E115" content-type="numbered"><label>E18</label><mml:math id="M1019" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" class="aligned" columnspacing="1em" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">∮</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>f</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">∮</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>F</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        We have used the change in variable, <inline-formula><mml:math id="M1020" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>z</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as the integral must be performed in the <inline-formula><mml:math id="M1021" display="inline"><mml:mi>Z</mml:mi></mml:math></inline-formula> plane using a contour <inline-formula><mml:math id="M1022" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> that contains the circle but excludes the outer vortex. Since <inline-formula><mml:math id="M1023" display="inline"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>z</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, we obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E116" content-type="numbered"><label>E19</label><mml:math id="M1024" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">∮</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mfenced open="[" close=""><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>-</mml:mo><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msup><mml:mfenced close="]" open=""><mml:mrow><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">∮</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        The contour integral must be performed using the residue theorem:

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E117" content-type="numbered"><label>E20</label><mml:math id="M1025" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:munder><mml:mo movablelimits="false">∮</mml:mo><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:munder><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="normal">d</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>i</mml:mi><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mtext>residues of </mml:mtext><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mtext> inside </mml:mtext><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        We thus finally obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E118" content-type="numbered"><label>E21</label><mml:math id="M1026" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo movablelimits="false">∑</mml:mo><mml:mtext>residues of </mml:mtext><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mtext> inside </mml:mtext><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi>Z</mml:mi></mml:msub><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        It turns out that the only non-zero residues of <inline-formula><mml:math id="M1027" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>G</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> are those evaluated at <inline-formula><mml:math id="M1028" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>Z</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>/</mml:mo><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:msup><mml:mi mathvariant="normal">e</mml:mi><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:msup></mml:mrow></mml:math></inline-formula>.</p>
      <p id="d2e30933">For the case <inline-formula><mml:math id="M1029" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the vortex just below the plate, and thus <inline-formula><mml:math id="M1030" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the flow past the plate is left/right symmetric; hence <inline-formula><mml:math id="M1031" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>x</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and <inline-formula><mml:math id="M1032" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is also the force normal to the plate, <inline-formula><mml:math id="M1033" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The sum of the residues is then obtained as

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E119" content-type="numbered"><label>E22</label><mml:math id="M1034" display="block"><mml:mrow><mml:mi mathvariant="normal">i</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        and we finally obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E120" content-type="numbered"><label>E23</label><mml:math id="M1035" display="block"><mml:mtable rowspacing="0.2ex" columnspacing="1em" class="aligned" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi>y</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow><mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msup><mml:mi>a</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow><mml:mrow><mml:msubsup><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msubsup></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&lt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        where we recalled the horizontal velocity <inline-formula><mml:math id="M1036" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>U</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>&gt;</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> induced by the vortex and evaluated at the plate center.  The lift of the curved flow past the plate with the vortex directly below it is thus almost equal to <inline-formula><mml:math id="M1037" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>U</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>: the usual formula for a plate or airfoil in a free stream at velocity <inline-formula><mml:math id="M1038" display="inline"><mml:mi>U</mml:mi></mml:math></inline-formula>, with circulation <inline-formula><mml:math id="M1039" display="inline"><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi></mml:math></inline-formula> of the flow around it and without anything else nearby.</p>
      <p id="d2e31413">Using Eq. (<xref ref-type="disp-formula" rid="App1.Ch1.S5.E106"/>), we obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E121" content-type="numbered"><label>E24</label><mml:math id="M1040" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>a</mml:mi><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>R</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        and the normal force coefficient is finally obtained as

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E122" content-type="numbered"><label>E25</label><mml:math id="M1041" display="block"><mml:mtable columnspacing="1em" class="aligned" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>f</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">ρ</mml:mi><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msup><mml:mi>U</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>c</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:mo>-</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e31620">Consider the straight line that goes from the vortex to the plate leading (or trailing) edge: it makes an angle <inline-formula><mml:math id="M1042" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> with the line that goes from the vortex to the center of the plate, such that <inline-formula><mml:math id="M1043" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. We thus obtain

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E123" content-type="numbered"><label>E26</label><mml:math id="M1044" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mo>=</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mi>cos⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula>

        and hence

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E124" content-type="numbered"><label>E27</label><mml:math id="M1045" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        We also define the half angle (used in the curvature correction models), <inline-formula><mml:math id="M1046" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, and write this as

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E125" content-type="numbered"><label>E28</label><mml:math id="M1047" display="block"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace width="0.25em" linebreak="nobreak"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        We have

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E126" content-type="numbered"><label>E29</label><mml:math id="M1048" display="block"><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow><mml:mrow><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>-</mml:mo><mml:msup><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>,</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula>

        which constitutes a quadratic equation for <inline-formula><mml:math id="M1049" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula>. The solution is

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E127" content-type="numbered"><label>E30</label><mml:math id="M1050" display="block"><mml:mrow><mml:mi>tan⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>=</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mrow><mml:msqrt><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mo>+</mml:mo><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup></mml:mrow></mml:msqrt><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:mfenced></mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:math></disp-formula></p>
      <p id="d2e32085">The streamlines of the flows obtained are shown in Fig. <xref ref-type="fig" rid="F1"/> for the case <inline-formula><mml:math id="M1051" display="inline"><mml:mrow><mml:mi>c</mml:mi><mml:mo>/</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mo>/</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">7</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula> and for different values of the tilt angle <inline-formula><mml:math id="M1052" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> of the plate relative to the vortex.  To clearly show the flow relative to the plate, we present the streamlines in the coordinate system used in the core of the paper: the vortex <inline-formula><mml:math id="M1053" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="normal">Γ</mml:mi><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> is located at <inline-formula><mml:math id="M1054" display="inline"><mml:mrow><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>,</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mi>R</mml:mi><mml:mo>)</mml:mo></mml:mrow></mml:math></inline-formula> below the plate and the plate is tilted by an angle <inline-formula><mml:math id="M1055" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub></mml:mrow></mml:math></inline-formula> relative to the horizontal. For the case with <inline-formula><mml:math id="M1056" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the flow is left/right symmetric. For the case with <inline-formula><mml:math id="M1057" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>=</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, the force exerted by the flow is close to zero (it is exactly zero when <inline-formula><mml:math id="M1058" display="inline"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">p</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">4.185</mml:mn><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mi mathvariant="italic">°</mml:mi></mml:mrow></mml:math></inline-formula>).</p>
      <p id="d2e32215">All the results obtained above are exact within the framework of potential flow theory.  Now, for cases with <inline-formula><mml:math id="M1059" display="inline"><mml:mrow><mml:msup><mml:mfenced open="(" close=")"><mml:mstyle displaystyle="false"><mml:mfrac style="text"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:msup><mml:mo>≪</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn></mml:mrow></mml:math></inline-formula>, as with those considered in this paper, we can simply write

          <disp-formula id="App1.Ch1.S5.E128" content-type="numbered"><label>E31</label><mml:math id="M1060" display="block"><mml:mtable class="aligned" columnspacing="1em" rowspacing="0.2ex" displaystyle="true" columnalign="right left"><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle class="stylechange" displaystyle="true"/><mml:msub><mml:mi>C</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">n</mml:mi></mml:msub><mml:mo>(</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">0</mml:mn><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mo>-</mml:mo><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mi mathvariant="italic">π</mml:mi><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/><mml:mtext>with</mml:mtext><mml:mspace width="1em" linebreak="nobreak"/></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr><mml:mtr><mml:mtd><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/></mml:mtd><mml:mtd><mml:mrow><mml:mstyle displaystyle="true" class="stylechange"/><mml:mspace linebreak="nobreak" width="1em"/><mml:mi>sin⁡</mml:mi><mml:mo>(</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>)</mml:mo><mml:mo>≃</mml:mo><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">α</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mrow><mml:msub><mml:mi mathvariant="italic">ϕ</mml:mi><mml:mi mathvariant="normal">c</mml:mi></mml:msub></mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mo>≃</mml:mo><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mn mathvariant="normal">1</mml:mn><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn></mml:mfrac></mml:mstyle><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.125em"/><mml:mfenced close=")" open="("><mml:mstyle displaystyle="true"><mml:mfrac style="display"><mml:mi>c</mml:mi><mml:mrow><mml:mn mathvariant="normal">2</mml:mn><mml:mspace width="0.125em" linebreak="nobreak"/><mml:mi>R</mml:mi></mml:mrow></mml:mfrac></mml:mstyle></mml:mfenced><mml:mspace linebreak="nobreak" width="0.25em"/><mml:mo>.</mml:mo></mml:mrow></mml:mtd></mml:mtr></mml:mtable></mml:math></disp-formula></p>
</app>
  </app-group><notes notes-type="codeavailability"><title>Code availability</title>

      <p id="d2e32354">The reference and ALM results were obtained using  the  flow solver Siemens<sup>®</sup>  STAR-CCM<inline-formula><mml:math id="M1061" display="inline"><mml:mo>+</mml:mo></mml:math></inline-formula><sup>®</sup>. This code is proprietary and cannot be distributed.</p>
  </notes><notes notes-type="dataavailability"><title>Data availability</title>

      <p id="d2e32372">All reference data are available at <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.14428/DVN/ZZAYDQ" ext-link-type="DOI">10.14428/DVN/ZZAYDQ</ext-link> <xref ref-type="bibr" rid="bib1.bibx9" id="paren.29"/>.</p>

      <p id="d2e32381">We stress that the  aerodynamic coefficients of the NACA0015 airfoil in uniform flow are the only data required to perform the presented ALM simulations of flows with curvature effects using the correction models presented in the paper.</p>
  </notes><notes notes-type="authorcontribution"><title>Author contributions</title>

      <p id="d2e32387">GW developed the curvature correction models for the normal and tangential forces acting on a rotating airfoil attached to an arm at an arbitrary position and for pitch angles up to stall, the ALM for distributing an aerodynamic moment, the potential flow solution of curved flow past a plate and the curvature correction models for the normal and tangential forces of VAT configurations. PR and TV carried out, using the software StarCCM+, the wall-resolved simulations to obtain all reference results and the ALM simulations used for comparison and validation of the curvature correction models; they also used an overset mesh for the VAT simulations. FT performed ALM simulations using an in-house code where the AL moves through the flow solver grid, also supporting the validation of the models. MD supported the development of the curvature correction models and a first version of the tangential force model. GD supervised the work of PR and participated in the validation of the ALM simulations as compared to the wall-resolved simulations. The figures were mostly produced by PR and FT.</p>
  </notes><notes notes-type="competinginterests"><title>Competing interests</title>

      <p id="d2e32393">The contact author has declared that none of the authors has any competing interests.</p>
  </notes><notes notes-type="disclaimer"><title>Disclaimer</title>

      <p id="d2e32400">Publisher's note: Copernicus Publications remains neutral with regard to jurisdictional claims made in the text, published maps, institutional affiliations, or any other geographical representation in this paper. The authors bear the ultimate responsibility for providing appropriate place names. Views expressed in the text are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the publisher.</p>
  </notes><ack><title>Acknowledgements</title><p id="d2e32406">We acknowledge the support of Otis Van Kerm for computations concerning Appendix <xref ref-type="sec" rid="App1.Ch1.S5"/> and for producing the associated figure.</p></ack><notes notes-type="reviewstatement"><title>Review statement</title>

      <p id="d2e32413">This paper was edited by Emmanuel Branlard and reviewed by two anonymous referees.</p>
  </notes><ref-list>
    <title>References</title>

      <ref id="bib1.bibx1"><label>Akimoto et al.(2013)Akimoto, Hara, Kawamura, Nakamura, and Lee</label><mixed-citation>Akimoto, H., Hara, Y., Kawamura, T., Nakamura, T., and Lee, Y.-S.: A conformal mapping technique to correlate the rotating flow around a wing section of vertical axis wind turbine and an equivalent linear flow around a static wing, Environ. Res. Lett., 8, 044040, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/4/044040" ext-link-type="DOI">10.1088/1748-9326/8/4/044040</ext-link>, 2013.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx2"><label>Bachant et al.(22 September 2018)Bachant, Goude, and Wosnik</label><mixed-citation>Bachant, P., Goude, A., and Wosnik, M.: Actuator line modeling of vertical-axis turbines, arXiv [preprint], <uri>https://arxiv.org/abs/1605.01449</uri>, 22 September 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx3"><label>Balduzzi et al.(2021)Balduzzi, Melani, Soraperra, Brighenti, Battisti, and Bianchini</label><mixed-citation>Balduzzi, F., Melani, P. F., Soraperra, G., Brighenti, A., Battisti, L., and Bianchini, A.: Some design guidelines to adapt a Darrieus vertical axis turbine for use in hydrokinetic applications, E3S Web Conf., 312, 08017, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1051/e3sconf/202131208017" ext-link-type="DOI">10.1051/e3sconf/202131208017</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx4"><label>Bianchini et al.(2016)Bianchini, Balduzzi, Ferrara, and Ferrari</label><mixed-citation>Bianchini, A., Balduzzi, F., Ferrara, G., and Ferrari, L.: Virtual incidence effect on rotating airfoils in Darrieus wind turbines, Energ. Convers. Manage., 111, 329–338, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.12.056" ext-link-type="DOI">10.1016/j.enconman.2015.12.056</ext-link>, 2016.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx5"><label>Caprace et al.(2020)Caprace, Winckelmans, and Chatelain</label><mixed-citation>Caprace, D.-G., Winckelmans, G., and Chatelain, P.: An immersed lifting and dragging line model for the vortex particle-mesh method, Theor. Comp. Fluid Dyn., 34, 21–48, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/s00162-019-00510-1" ext-link-type="DOI">10.1007/s00162-019-00510-1</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx6"><label>Churchfield et al.(2017)Churchfield, Schreck, Martinez, Meneveau, and Spalart</label><mixed-citation>Churchfield, M. J., Schreck, S. J., Martinez, L. A., Meneveau, C., and Spalart, P. R.: An Advanced Actuator Line Method for Wind Energy Applications and Beyond, in: 35th Wind Energy Symposium, AIAA, Grapevine, Texas, 9–13 January 2017, 1998, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.2514/6.2017-1998" ext-link-type="DOI">10.2514/6.2017-1998</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx7"><label>Dabiri(2011)</label><mixed-citation>Dabiri, J. O.: Potential order-of-magnitude enhancement of wind farm power density via counter-rotating vertical-axis wind turbine arrays, J. Renew. Sustain. Ener., 3, 043104, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1063/1.3608170" ext-link-type="DOI">10.1063/1.3608170</ext-link>, 2011.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx8"><label>De Tavernier et al.(2022)De Tavernier, Ferreira, and Goude</label><mixed-citation>De Tavernier, D., Ferreira, C., and Goude, A.: Vertical-axis wind turbine aerodynamics, in: Handbook of Wind Energy Aerodynamics, edited by: Stoevesandt, B., Schepers, G., Fuglsang, P., and Yuping, S., Springer, 1–44, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-030-05455-7_64-2" ext-link-type="DOI">10.1007/978-3-030-05455-7_64-2</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx9"><label>Duponcheel(2026)Duponcheel</label><mixed-citation>Duponcheel, M.: Improved modeling of flow curvature effects and actuator line method with aerodynamic moment, with application to vertical-axis turbines, Open Data @ UCLouvain [data set], <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.14428/DVN/ZZAYDQ" ext-link-type="DOI">10.14428/DVN/ZZAYDQ</ext-link>, 2026.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx10"><label>Martínez-Tossas et al.(2017)Martínez-Tossas, Churchfield, and Meneveau</label><mixed-citation>Martínez-Tossas, L. A., Churchfield, M. J., and Meneveau, C.: Optimal smoothing length scale for actuator line models of wind turbine blades based on Gaussian body force distribution, Wind Energy, 20, 1083–1096, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1002/we.2081" ext-link-type="DOI">10.1002/we.2081</ext-link>, 2017.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx11"><label>Melani et al.(2019)Melani, Schito, and Persico</label><mixed-citation>Melani, P. F., Schito, P., and Persico, G.: Experimental Assessment of an Actuator-Line Simulation Tool for VAWTs, in: Wind Energy Exploitation in Urban Environment, edited by: Battisti, L., Springer International Publishing, 177–200, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1007/978-3-030-13531-7_11" ext-link-type="DOI">10.1007/978-3-030-13531-7_11</ext-link>, 2019.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx12"><label>Melani et al.(2021)Melani, Balduzzi, Ferrara, and Bianchini</label><mixed-citation>Melani, P. F., Balduzzi, F., Ferrara, G., and Bianchini, A.: Tailoring the actuator line theory to the simulation of Vertical-Axis Wind Turbines, Energ. Convers. Manage., 243, 114422, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114422" ext-link-type="DOI">10.1016/j.enconman.2021.114422</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx13"><label>Merabet and Laurendeau(2019)</label><mixed-citation>Merabet, R. and Laurendeau, E.: Parametric Study on the Velocity Sampling Techniques for the Actuator Line Method in 2D, in: AIAA Scitech 2019 Forum, AIAA, San Diego, California, 7–11 January 2019, 1797, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.2514/6.2019-1797" ext-link-type="DOI">10.2514/6.2019-1797</ext-link>, 2019.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx14"><label>Merabet and Laurendeau(2022)</label><mixed-citation>Merabet, R. and Laurendeau, E.: Hovering Helicopter Rotors Modeling Using the Actuator Line Method, J. Aircraft, 59, 774–787, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.2514/1.C036314" ext-link-type="DOI">10.2514/1.C036314</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx15"><label>Migliore et al.(1980)Migliore, Wolfe, and Walters</label><mixed-citation>Migliore, P. G., Wolfe, W. P., and Walters, R. E.: The effects of flow curvature on the aerodynamics of Darrieus wind turbines, Tech. rep., West Virginia University, Morgantown, West Virginia, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.2172/5049529" ext-link-type="DOI">10.2172/5049529</ext-link>, 1980.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx16"><label>Mohamed et al.(2022)Mohamed, Melani, Balduzzi, Ferrara, and Bianchini</label><mixed-citation>Mohamed, O. S., Melani, P. F., Balduzzi, F., Ferrara, G., and Bianchini, A.: An insight on the key factors influencing the accuracy of the actuator line method for use in vertical-axis turbines: Limitations and open challenges, Energ. Convers. Manage., 270, 116249, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116249" ext-link-type="DOI">10.1016/j.enconman.2022.116249</ext-link>, 2022.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx17"><label>Mohamed et al.(2024)Mohamed, Melani, Soraperra, Brighenti, Ferrara, Betti, Schippa, Guerrero, Balduzzi, and Bianchini</label><mixed-citation>Mohamed, O. S., Melani, P. F., Soraperra, G., Brighenti, A., Ferrara, G., Betti, V., Schippa, L., Guerrero, M., Balduzzi, F., and Bianchini, A.: Three-dimensional CFD-ALM-VOF modeling of hydrokinetic turbines in realistic open-channel conditions, Ocean Eng., 313, 119411, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119411" ext-link-type="DOI">10.1016/j.oceaneng.2024.119411</ext-link>, 2024.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx18"><label>Paraschivoiu(2002)</label><mixed-citation> Paraschivoiu, I.: Wind Turbine Design: With Emphasis on Darrieus Concept, Polytechnic International Press, ISBN 2-553-00931-3, 2002.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx19"><label>Rainbird et al.(2015)Rainbird, Bianchini, Balduzzi, Peiró, Graham, Ferrara, and Ferrari</label><mixed-citation>Rainbird, J. M., Bianchini, A., Balduzzi, F., Peiró, J., Graham, J. M. R., Ferrara, G., and Ferrari, L.: On the influence of virtual camber effect on airfoil polars for use in simulations of Darrieus wind turbines, Energ. Convers. Manage., 106, 373–384, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.09.053" ext-link-type="DOI">10.1016/j.enconman.2015.09.053</ext-link>, 2015.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx20"><label>Richard et al.(2018)Richard, Martinez-Tossas, and Meneveau</label><mixed-citation>Richard, S., Martinez-Tossas, L. A., and Meneveau, C.: Comparison of wind farm large eddy simulations using actuator disk and actuator line models with wind tunnel experiments, Renew. Energ., 116, 470–478, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.08.072" ext-link-type="DOI">10.1016/j.renene.2017.08.072</ext-link>, 2018.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx21"><label>Ruiz-Hussmann et al.(2023)Ruiz-Hussmann, Joedecke, Abbaszadeh, Delafin, Weber, and Hoerner</label><mixed-citation>Ruiz-Hussmann, K., Joedecke, P., Abbaszadeh, S., Delafin, P.-L., Weber, C.-T., and Hoerner, S.: A methodology to capture the single blade loads on a cross-flow tidal turbine flume model, in: Proceedings of the European Wave and Tidal Energy Conference, edited by: Ilzarbe, J. M. B., vol. 15, EWTEC, Bilbao, 3–7 September 2023, 501, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.36688/ewtec-2023-501" ext-link-type="DOI">10.36688/ewtec-2023-501</ext-link>, 2023.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx22"><label>Shen et al.(2002)Shen, Zhang, and Sørensen</label><mixed-citation>Shen, W. Z., Zhang, J. H., and Sørensen, J. N.: Numerical Modeling of Wind Turbine Wakes, Journal of Fluids Engineering, 124, 393–399, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1115/1.1471361" ext-link-type="DOI">10.1115/1.1471361</ext-link>, 2002.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx23"><label>Shen et al.(2009)Shen, Zhang, and Sørensen</label><mixed-citation>Shen, W. Z., Zhang, J. H., and Sørensen, J. N.: The Actuator Surface Model: A New Navier–Stokes Based Model for Rotor Computations, Journal of Solar Energy Engineering, 131, 011002, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1115/1.3027502" ext-link-type="DOI">10.1115/1.3027502</ext-link>, 2009. </mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx24"><label>Trigaux et al.(2024a)Trigaux, Chatelain, and Winckelmans</label><mixed-citation>Trigaux, F., Chatelain, P., and Winckelmans, G.: Investigation of blade flexibility effects on the loads and wake of a 15 MW wind turbine using a flexible actuator line method, Wind Energ. Sci., 9, 1765–1789, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.5194/wes-9-1765-2024" ext-link-type="DOI">10.5194/wes-9-1765-2024</ext-link>, 2024a.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx25"><label>Trigaux et al.(2024b)Trigaux, Villeneuve, Dumas, and Winckelmans</label><mixed-citation>Trigaux, F., Villeneuve, T., Dumas, G., and Winckelmans, G.: Near-tip correction functions for the actuator line method to improve the predicted lift and drag distributions, J. Fluid Mech., 989, A1, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1017/jfm.2024.461" ext-link-type="DOI">10.1017/jfm.2024.461</ext-link>, 2024b.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx26"><label>Villeneuve et al.(2020)Villeneuve, Boudreau, and Dumas</label><mixed-citation>Villeneuve, T., Boudreau, M., and Dumas, G.: Improving the efficiency and the wake recovery rate of vertical-axis turbines using detached end-plates, Renew. Energ., 150, 31–45, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.088" ext-link-type="DOI">10.1016/j.renene.2019.12.088</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx27"><label>Villeneuve et al.(2021)Villeneuve, Winckelmans, and Dumas</label><mixed-citation>Villeneuve, T., Winckelmans, G., and Dumas, G.: Increasing the efficiency of vertical-axis turbines through improved blade support structures, Renew. Energ., 169, 1386–1401, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.01.092" ext-link-type="DOI">10.1016/j.renene.2021.01.092</ext-link>, 2021.</mixed-citation></ref>
      <ref id="bib1.bibx28"><label>Zhao et al.(2020)Zhao, Creech, Borthwick, Venugopal, and Nishino</label><mixed-citation>Zhao, R., Creech, A. C. W., Borthwick, A. G. L., Venugopal, V., and Nishino, T.: Aerodynamic Analysis of a Two-Bladed Vertical-Axis Wind Turbine Using a Coupled Unsteady RANS and Actuator Line Model, Energies, 13, 776, <ext-link xlink:href="https://doi.org/10.3390/en13040776" ext-link-type="DOI">10.3390/en13040776</ext-link>, 2020.</mixed-citation></ref>

  </ref-list></back>
    <!--<article-title-html>Improved modeling of flow curvature effects and actuator line method with aerodynamic moment, with application to vertical-axis turbines</article-title-html>
<abstract-html/>
<ref-html id="bib1.bib1"><label>Akimoto et al.(2013)Akimoto, Hara, Kawamura, Nakamura, and Lee</label><mixed-citation>
       Akimoto, H., Hara, Y.,
Kawamura, T., Nakamura, T., and Lee, Y.-S.: A conformal mapping technique to correlate the rotating flow around a
wing section of vertical axis wind turbine and an equivalent linear flow around a static wing, Environ. Res. Lett., 8,
044040, <a href="https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/4/044040" target="_blank">https://doi.org/10.1088/1748-9326/8/4/044040</a>, 2013.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib2"><label>Bachant et al.(22 September 2018)Bachant, Goude, and Wosnik</label><mixed-citation>
       Bachant, P., Goude, A., and
Wosnik, M.: Actuator line modeling of vertical-axis turbines, arXiv [preprint],
<a href="https://arxiv.org/abs/1605.01449" target="_blank"/>, 22 September 2018.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib3"><label>Balduzzi et al.(2021)Balduzzi, Melani, Soraperra, Brighenti, Battisti, and
Bianchini</label><mixed-citation>
       Balduzzi, F., Melani, P. F., Soraperra, G., Brighenti, A.,
Battisti, L., and Bianchini, A.: Some design guidelines to adapt a Darrieus vertical axis turbine for use in
hydrokinetic applications, E3S Web Conf., 312, 08017, <a href="https://doi.org/10.1051/e3sconf/202131208017" target="_blank">https://doi.org/10.1051/e3sconf/202131208017</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib4"><label>Bianchini et al.(2016)Bianchini, Balduzzi, Ferrara, and Ferrari</label><mixed-citation>
       Bianchini, A., Balduzzi, F.,
Ferrara, G., and Ferrari, L.: Virtual incidence effect on rotating airfoils in Darrieus wind turbines,
Energ. Convers. Manage., 111, 329–338, <a href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.12.056" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.12.056</a>, 2016.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib5"><label>Caprace et al.(2020)Caprace, Winckelmans, and Chatelain</label><mixed-citation>
       Caprace, D.-G., Winckelmans, G., and
Chatelain, P.: An immersed lifting and dragging line model for the vortex particle-mesh method, Theor. Comp. Fluid
Dyn., 34, 21–48, <a href="https://doi.org/10.1007/s00162-019-00510-1" target="_blank">https://doi.org/10.1007/s00162-019-00510-1</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib6"><label>Churchfield et al.(2017)Churchfield, Schreck, Martinez, Meneveau, and Spalart</label><mixed-citation>
      
Churchfield, M. J., Schreck, S. J., Martinez, L. A., Meneveau, C., and Spalart, P. R.: An Advanced Actuator Line
Method for Wind Energy Applications and Beyond, in: 35th Wind Energy Symposium, AIAA, Grapevine, Texas, 9–13 January
2017, 1998, <a href="https://doi.org/10.2514/6.2017-1998" target="_blank">https://doi.org/10.2514/6.2017-1998</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib7"><label>Dabiri(2011)</label><mixed-citation>
       Dabiri, J. O.: Potential order-of-magnitude enhancement of wind farm power density
via counter-rotating vertical-axis wind turbine arrays, J. Renew. Sustain. Ener., 3, 043104, <a href="https://doi.org/10.1063/1.3608170" target="_blank">https://doi.org/10.1063/1.3608170</a>,
2011.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib8"><label>De Tavernier et al.(2022)De Tavernier, Ferreira, and Goude</label><mixed-citation>
       De Tavernier, D.,
Ferreira, C., and Goude, A.: Vertical-axis wind turbine aerodynamics, in: Handbook of Wind Energy Aerodynamics, edited
by: Stoevesandt, B., Schepers, G., Fuglsang, P., and Yuping, S., Springer, 1–44,
<a href="https://doi.org/10.1007/978-3-030-05455-7_64-2" target="_blank">https://doi.org/10.1007/978-3-030-05455-7_64-2</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib9"><label>Duponcheel(2026)Duponcheel</label><mixed-citation>
      
Duponcheel, M.: Improved modeling of flow curvature effects and actuator line method with aerodynamic moment, with application to vertical-axis turbines, Open Data @ UCLouvain [data set], <a href="https://doi.org/10.14428/DVN/ZZAYDQ" target="_blank">https://doi.org/10.14428/DVN/ZZAYDQ</a>, 2026.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib10"><label>Martínez-Tossas et al.(2017)Martínez-Tossas, Churchfield, and Meneveau</label><mixed-citation>
      
Martínez-Tossas, L. A., Churchfield, M. J., and Meneveau, C.: Optimal smoothing length scale for actuator line
models of wind turbine blades based on Gaussian body force distribution, Wind Energy, 20, 1083–1096,
<a href="https://doi.org/10.1002/we.2081" target="_blank">https://doi.org/10.1002/we.2081</a>, 2017.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib11"><label>Melani et al.(2019)Melani, Schito, and Persico</label><mixed-citation>
       Melani, P. F., Schito, P., and Persico, G.:
Experimental Assessment of an Actuator-Line Simulation Tool for VAWTs, in: Wind Energy Exploitation in Urban
Environment, edited by: Battisti, L., Springer International Publishing, 177–200, <a href="https://doi.org/10.1007/978-3-030-13531-7_11" target="_blank">https://doi.org/10.1007/978-3-030-13531-7_11</a>,
2019.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib12"><label>Melani et al.(2021)Melani, Balduzzi, Ferrara, and Bianchini</label><mixed-citation>
       Melani, P. F., Balduzzi, F.,
Ferrara, G., and Bianchini, A.: Tailoring the actuator line theory to the simulation of Vertical-Axis Wind Turbines,
Energ. Convers. Manage., 243, 114422, <a href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114422" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.enconman.2021.114422</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib13"><label>Merabet and Laurendeau(2019)</label><mixed-citation>
       Merabet, R. and Laurendeau, E.: Parametric Study on
the Velocity Sampling Techniques for the Actuator Line Method in 2D, in: AIAA Scitech 2019 Forum, AIAA, San Diego,
California, 7–11 January 2019, 1797, <a href="https://doi.org/10.2514/6.2019-1797" target="_blank">https://doi.org/10.2514/6.2019-1797</a>, 2019.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib14"><label>Merabet and Laurendeau(2022)</label><mixed-citation>
       Merabet, R. and Laurendeau, E.: Hovering Helicopter
Rotors Modeling Using the Actuator Line Method, J. Aircraft, 59, 774–787, <a href="https://doi.org/10.2514/1.C036314" target="_blank">https://doi.org/10.2514/1.C036314</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib15"><label>Migliore et al.(1980)Migliore, Wolfe, and Walters</label><mixed-citation>
       Migliore, P. G., Wolfe, W. P., and
Walters, R. E.: The effects of flow curvature on the aerodynamics of Darrieus wind turbines, Tech. rep., West Virginia
University, Morgantown, West Virginia, <a href="https://doi.org/10.2172/5049529" target="_blank">https://doi.org/10.2172/5049529</a>, 1980.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib16"><label>Mohamed et al.(2022)Mohamed, Melani, Balduzzi, Ferrara, and Bianchini</label><mixed-citation>
       Mohamed, O. S.,
Melani, P. F., Balduzzi, F., Ferrara, G., and Bianchini, A.: An insight on the key factors influencing the accuracy of
the actuator line method for use in vertical-axis turbines: Limitations and open challenges, Energ. Convers. Manage.,
270, 116249, <a href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116249" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.enconman.2022.116249</a>, 2022.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib17"><label>Mohamed et al.(2024)Mohamed, Melani, Soraperra, Brighenti, Ferrara, Betti, Schippa, Guerrero, Balduzzi, and
Bianchini</label><mixed-citation>
       Mohamed, O. S., Melani, P. F., Soraperra, G., Brighenti, A., Ferrara, G., Betti, V.,
Schippa, L., Guerrero, M., Balduzzi, F., and Bianchini, A.: Three-dimensional CFD-ALM-VOF modeling of hydrokinetic
turbines in realistic open-channel conditions, Ocean Eng., 313, 119411, <a href="https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119411" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.oceaneng.2024.119411</a>, 2024.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib18"><label>Paraschivoiu(2002)</label><mixed-citation>
       Paraschivoiu, I.: Wind Turbine Design: With Emphasis on Darrieus
Concept, Polytechnic International Press, ISBN 2-553-00931-3,
2002.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib19"><label>Rainbird et al.(2015)Rainbird, Bianchini, Balduzzi, Peiró, Graham, Ferrara, and Ferrari</label><mixed-citation>
      
Rainbird, J. M., Bianchini, A., Balduzzi, F., Peiró, J., Graham, J. M. R., Ferrara, G., and Ferrari, L.: On the
influence of virtual camber effect on airfoil polars for use in simulations of Darrieus wind turbines, Energ.
Convers. Manage., 106, 373–384, <a href="https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.09.053" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.enconman.2015.09.053</a>, 2015.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib20"><label>Richard et al.(2018)Richard, Martinez-Tossas, and Meneveau</label><mixed-citation>
       Richard, S.,
Martinez-Tossas, L. A., and Meneveau, C.: Comparison of wind farm large eddy simulations using actuator disk and
actuator line models with wind tunnel experiments, Renew. Energ., 116, 470–478,
<a href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.08.072" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.renene.2017.08.072</a>, 2018.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib21"><label>Ruiz-Hussmann et al.(2023)Ruiz-Hussmann, Joedecke, Abbaszadeh, Delafin, Weber, and
Hoerner</label><mixed-citation>
       Ruiz-Hussmann, K., Joedecke, P., Abbaszadeh, S., Delafin, P.-L., Weber, C.-T., and
Hoerner, S.: A methodology to capture the single blade loads on a cross-flow tidal turbine flume model, in:
Proceedings of the European Wave and Tidal Energy Conference, edited by: Ilzarbe, J. M. B., vol. 15, EWTEC, Bilbao,
3–7 September 2023, 501, <a href="https://doi.org/10.36688/ewtec-2023-501" target="_blank">https://doi.org/10.36688/ewtec-2023-501</a>, 2023.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib22"><label>Shen et al.(2002)Shen, Zhang, and Sørensen</label><mixed-citation>
       Shen, W. Z., Zhang, J. H., and Sørensen, J. N.:
Numerical Modeling of Wind Turbine Wakes, Journal of Fluids Engineering, 124, 393–399, <a href="https://doi.org/10.1115/1.1471361" target="_blank">https://doi.org/10.1115/1.1471361</a>, 2002.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib23"><label>Shen et al.(2009)Shen, Zhang, and Sørensen</label><mixed-citation>
       Shen, W. Z., Zhang, J. H., and Sørensen, J. N.: The
Actuator Surface Model: A New Navier–Stokes Based Model for Rotor Computations, Journal of Solar Energy
Engineering, 131, 011002, <a href="https://doi.org/10.1115/1.3027502" target="_blank">https://doi.org/10.1115/1.3027502</a>, 2009.


    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib24"><label>Trigaux et al.(2024a)Trigaux, Chatelain, and Winckelmans</label><mixed-citation>
       Trigaux, F., Chatelain, P., and
Winckelmans, G.: Investigation of blade flexibility effects on the loads and wake of a 15&thinsp;MW wind turbine using a
flexible actuator line method, Wind Energ. Sci., 9, 1765–1789, <a href="https://doi.org/10.5194/wes-9-1765-2024" target="_blank">https://doi.org/10.5194/wes-9-1765-2024</a>, 2024a.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib25"><label>Trigaux et al.(2024b)Trigaux, Villeneuve, Dumas, and Winckelmans</label><mixed-citation>
       Trigaux, F., Villeneuve, T.,
Dumas, G., and Winckelmans, G.: Near-tip correction functions for the actuator line method to improve the predicted
lift and drag distributions, J. Fluid Mech., 989, A1, <a href="https://doi.org/10.1017/jfm.2024.461" target="_blank">https://doi.org/10.1017/jfm.2024.461</a>, 2024b.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib26"><label>Villeneuve et al.(2020)Villeneuve, Boudreau, and Dumas</label><mixed-citation>
       Villeneuve, T., Boudreau, M., and
Dumas, G.: Improving the efficiency and the wake recovery rate of vertical-axis turbines using detached end-plates,
Renew. Energ., 150, 31–45, <a href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.088" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.12.088</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib27"><label>Villeneuve et al.(2021)Villeneuve, Winckelmans, and Dumas</label><mixed-citation>
       Villeneuve, T.,
Winckelmans, G., and Dumas, G.: Increasing the efficiency of vertical-axis turbines through improved blade support
structures, Renew. Energ., 169, 1386–1401, <a href="https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.01.092" target="_blank">https://doi.org/10.1016/j.renene.2021.01.092</a>, 2021.

    </mixed-citation></ref-html>
<ref-html id="bib1.bib28"><label>Zhao et al.(2020)Zhao, Creech, Borthwick, Venugopal, and Nishino</label><mixed-citation>
       Zhao, R., Creech, A. C. W.,
Borthwick, A. G. L., Venugopal, V., and Nishino, T.: Aerodynamic Analysis of a Two-Bladed Vertical-Axis Wind Turbine
Using a Coupled Unsteady RANS and Actuator Line Model, Energies, 13, 776, <a href="https://doi.org/10.3390/en13040776" target="_blank">https://doi.org/10.3390/en13040776</a>, 2020.

    </mixed-citation></ref-html>--></article>
