通過SOLIDWORKS Flow Simulation重溫童年：驗(yàn)證紙飛機(jī)設(shè)計(jì)最佳性能

誰的紙飛機(jī)將飛得最遠(yuǎn)和最高，這是大多數(shù)童年記憶的一部分。但是，我們?nèi)绾悟?yàn)證紙飛機(jī)設(shè)計(jì)達(dá)到了最佳性能呢？如何飛得更高和最遠(yuǎn)？借助SOLIDWORKS Flow Simulation的一點(diǎn)幫助，您肯定可以飛得更高更遠(yuǎn)。

以下是我們?cè)?a target="_blank">SOLIDWORKS中創(chuàng)建的紙飛機(jī)示例。

使用這個(gè)簡單的例子，我們將研究紙飛機(jī)飛行時(shí)氣動(dòng)流體對(duì)飛行飛機(jī)的影響。

稍微調(diào)整一下模型，現(xiàn)在模型的一半的仰角為16 o。

快速知識(shí)：

紙飛機(jī)如何工作？

當(dāng)紙飛機(jī)起飛時(shí)，我們的手的擺動(dòng)力矩將產(chǎn)生推力，使飛機(jī)向前移動(dòng)。與飛機(jī)運(yùn)動(dòng)相反的風(fēng)運(yùn)動(dòng)將創(chuàng)建一個(gè)阻力來停止飛機(jī)。

由于紙飛機(jī)的翼型形狀，當(dāng)風(fēng)的運(yùn)動(dòng)穿過紙飛機(jī)的主體時(shí)，它將在頂部和底部區(qū)域產(chǎn)生不同的壓力，從而在紙飛機(jī)上產(chǎn)生升力。飛機(jī)的質(zhì)量將創(chuàng)建一個(gè)重量通過重力向下拉動(dòng)紙飛機(jī)罰款。

然后，我們將假設(shè)紙飛機(jī)以5m / s的速度向前飛行，在紙飛機(jī)飛行過程中模擬一個(gè)場(chǎng)景。我們將進(jìn)行3個(gè)類似的研究來檢查紙飛機(jī)的性能。

現(xiàn)在，讓我們看一下第一個(gè)配置的分析結(jié)果。

配置1

機(jī)翼壓力圖

我們對(duì)頂部和底部區(qū)域之間的壓力差感興趣，該壓力差會(huì)產(chǎn)生使飛機(jī)保持在空中滑動(dòng)的LIFT力。壓力值的差異將決定紙平面的升力，并且寬而均勻的分布將確保紙平面的良好滑動(dòng)。

配置2

添加在兩個(gè)機(jī)翼上向下翻轉(zhuǎn)的機(jī)翼襟翼。

機(jī)翼壓力圖

配置3

添加兩個(gè)側(cè)翼向上翻轉(zhuǎn)的翼襟翼。

機(jī)翼壓力圖

比較3種不同的配置

構(gòu)型1在機(jī)翼的壓力區(qū)域具有良好的分布，我們應(yīng)該期望紙飛機(jī)以直線飛行一段時(shí)間。此配置將作為即將到來的配置的基準(zhǔn)。

構(gòu)型2似乎在機(jī)翼中部具有較高的壓力，并且在壓力區(qū)域中更集中。我們應(yīng)該期望飛機(jī)比配置1更高的飛行，因?yàn)樵谶@種情況下升力更高。但是，由于紙飛機(jī)尾部的低壓區(qū)域，當(dāng)紙飛機(jī)的方向沿飛行方向變化時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致較高的阻力，因此，紙飛機(jī)可能不會(huì)飛得很遠(yuǎn)。

構(gòu)造3在機(jī)翼尾部的頂面上具有高壓區(qū)域。這可能會(huì)導(dǎo)致飛機(jī)在空中急轉(zhuǎn)彎并傾翻，從而在發(fā)射后瞬間失效。

掌握了所有這些信息并進(jìn)行了不同的案例研究，我們絕對(duì)可以得出飛行最遠(yuǎn)和最高的最佳紙飛機(jī)。因此，下次您要構(gòu)建紙飛機(jī)。構(gòu)建它之前，請(qǐng)確保已在SOLIDWORKS Flow中對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證！

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