شبیه سازی بال هواپیما و محاسبه نیروی لیفت و درگ

شبیه سازی بال هواپیما و محاسبه نیروی لیفت و درگ

یکی از کاربردی ترین و حساس ترین قسمت های هواپیما، بال آن است و از آنجایی که تمام نیروی لازم برای بالا کشیدن هواپیما توسط آن ایجاد می شود طراحی و ساخت این قسمت، دقت و ظرافت بالایی را می طلبد. بالها موجب افزایش نیروی بالا برنده و گردش هوا در اطراف هواپیما می شوند و محاسبات گسترده ای را جهت طراحی سطح مقطع بال، طول بال ، زاویه نصب بال ، مکان نصب بال به بدنه ، زاویه بین بال سمت چپ و بال سمت راست و…  می طلبند. زیرا که تنها یک اشتباه محاسباتی کوچک در طراحی آنها می تواند موجب انحراف هواپیما در حین پرواز و یا حتی سقوط آن شود. شبیه سازی بال هواپیما و محاسبه نیروی لیفت و درگ یکی از مهمترین وظایفی است که طراحان همواره به آن مبادرت ورزیده اند و بسیار ضروری می باشد.

نیروی لیفت

نیروی لیفت، نیرویی است که در اثر حرکت ایرفویل در سیال ایجاد می‌شود. پرواز هواپیما در اثر نیروی لیفتی است که حاصل از شکل مقطع آیرودینامیکی بال آن است، که اصطلاحاً مقطع ایرفویل است. نیروی لیفت بال هواپیما به عواملی مانند سرعت هواپیما، مساحت بال، چگالی هوا، شکل ایرفویل و زاویه حمله بستگی دارد.

نیروی درگ

نیروی درگ یا پسا نامی است که در فیزیک و دینامیک سیالات به نیروهایی که در جهت بازداشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار می‌کنند، داده می‌شود. زمانی که جسمی درون سیال حرکت می‌کند برهم کنشی بین جسم و سیال رخ می‌دهد. تنش برشی به علت اثرات گرانروی و تنش‌های عمودی به علت فشار بر جسم وارد می‌شوند. به برآیند این نیروها در جهت سرعت جریان بالاسری نیروی درگ می گویند.

هندسه و شبکه بندی

هندسه مدل توسط نرم افزار SolidWorks طراحی و همچنین شبکه توسط نرم افزار Ansys Meshing  تنظیم شده است. تعداد المان های در نظر گرفته شده در این مدل ۱۶۷۵۳۸۹ عدد می باشد.

الگوریتم حل

از حلگر Pressure _Based برای حل جریان استفاده شده است و نوع تحلیل بصورت پایا می باشد.

برای حل معادلات از الگوریتم Simple و بمنظور گسسته سازی در این تحلیل از روش First Order Upwind استفاده شده است.

مشخصات مدل

در این مدل بمنظور بررسی آشفتگی از روش K-e Standard بهره برده ایم.

معادلات مومنتوم و پیوستگی در این مدل بکار برده شده اند.

شرایط مرزی

جریان هوا با سرعت ۱۰۰ متر بر ثانیه در این مدل برقرار شده است.

در قسمت خروجی نیز از شرط مرزی Pressure_Outlet استفاده شده است.

محتویات فایل دانلودی

فایل شامل، هندسه و یک کلیپ از نحوه انجام تحلیل در نرم افزار Ansys Fluent بهمراه بررسی نتایج می باشد.

کلیپ تصویری با توضیحات گام به گام از نحوه انجام شبیه سازی می باشد.

رمز فایل : www.cfdmarket.ir

پس از پرداخت، لینک دانلود برای شما نمایش داده می شود و میتوانید فایل آموزشی را دریافت نمایید.

در صورت تمایل فایل های مربوط به شبیه سازی محصول از طریق ایمیل برای شما ارسال می گردد.