通过SOLIDWORKS Flow Simulation重温童年:验证纸飞机设计最佳性能

原创|Solidworks资讯|编辑:李燕|2019-12-19 10:16:10.980|阅读 103 次

概述:在SOLIDWORKS中创建纸飞机示例,借助SOLIDWORKS Flow Simulation,验证纸飞机设计是否达到了最佳性能。

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谁的纸飞机将飞得最远和最高,这是大多数童年记忆的一部分。但是,我们如何验证纸飞机设计达到了最佳性能呢?如何飞得更高和最远?借助SOLIDWORKS Flow Simulation的一点帮助,您肯定可以飞得更高更远。

以下是我们在SOLIDWORKS中创建的纸飞机示例。

带有固体的纸飞机

使用这个简单的例子,我们将研究纸飞机飞行时气动流体对飞行飞机的影响。

稍微调整一下模型,现在模型的一半的仰角为16 o。

高架纸飞机

快速知识:

纸飞机如何工作?

纸飞机的工作原理

当纸飞机起飞时,我们的手的摆动力矩将产生推力,使飞机向前移动。与飞机运动相反的风运动将创建一个阻力来停止飞机。

由于纸飞机的翼型形状,当风的运动穿过纸飞机的主体时,它将在顶部和底部区域产生不同的压力,从而在纸飞机上产生升力。飞机的质量将创建一个重量通过重力向下拉动纸飞机罚款。

然后,我们将假设纸飞机以5m / s的速度向前飞行,在纸飞机飞行过程中模拟一个场景。我们将进行3个类似的研究来检查纸飞机的性能

模拟飞机前飞

现在,让我们看一下第一个配置的分析结果。

配置1

纸飞机配置1


机翼压力图

机翼压力图

我们对顶部和底部区域之间的压力差感兴趣,该压力差会产生使飞机保持在空中滑动的LIFT力。压力值的差异将决定纸平面的升力,并且宽而均匀的分布将确保纸平面的良好滑动。

配置2

添加在两个机翼上向下翻转的机翼襟翼。

配置2

机翼压力图

平面飞机上的压力图

配置3

添加两个侧翼向上翻转的翼襟翼。

纸飞机配置3

机翼压力图

平面飞机上的压力图

比较3种不同的配置

image.png

构型1在机翼的压力区域具有良好的分布,我们应该期望纸飞机以直线飞行一段时间。此配置将作为即将到来的配置的基准。

构型2似乎在机翼中部具有较高的压力,并且在压力区域中更集中。我们应该期望飞机比配置1更高的飞行,因为在这种情况下升力更高。但是,由于纸飞机尾部的低压区域,当纸飞机的方向沿飞行方向变化时,可能会导致较高的阻力,因此,纸飞机可能不会飞得很远。

构造3在机翼尾部的顶面上具有高压区域。这可能会导致飞机在空中急转弯并倾翻,从而在发射后瞬间失效。

掌握了所有这些信息并进行了不同的案例研究,我们绝对可以得出飞行最远和最高的最佳纸飞机。因此,下次您要构建纸飞机。构建它之前,请确保已在SOLIDWORKS Flow中对其进行了验证!

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