آموزش شبیه سازی جریان پیرامون ملخ هواپیما

آموزش شبیه سازی جریان پیرامون ملخ هواپیما


750,000 تومان

( آخرین بروزرسانی : 14 شهریور, 1401 )

بررسی اجمالی محصول

با خرید این مجصول، ویدئوی آموزش شبیه سازی جریان پیرامون ملخ هواپیما همراه با فایل شبکه بندی آن (msh.) را دریافت خواهید کرد.

نقد و بررسی : آموزش شبیه سازی جریان پیرامون ملخ هواپیما

شرح مسأله

مسأله حاضر به شبیه سازی جریان هوا پیرامون ملخ هواپیما با استفاده از نرم افزار ansys fluent پرداخته است. پیشران وسیله ای است که برای تبدیل نیروی مکانیکی به نیروی رانش در هواگردها و کشتی ها استفاده می شود. به پیشران هواگردها، مَلَخ و به پیشران شناورها، پروانه گفته می‌شود. نیروی رانش لازم از راه به حرکت درآوردن هوا یا آب فراهم می شود. یک ملخ از دو یا چند تیغه تاب خورده تشکیل می شود. وقتی ملخ حول محور خود می چرخد، نیروی برآ تولید شده توسط این تیغه ها در جهت افقی باعث حرکت هواگرد می شود. ملخ ها در سامانه های پیشرفته، وظیفه تبدیل قدرت چرخشی میل لنگ موتور (در موتورهای پیستونی) را به نیروی پیشرانه دارند. این نیرو برابر است با حاصل ضرب جرم هوای به عقب رانده شده به وسیله ملخ در ثانیه و سرعتی که به این جریان هوا داده می شود. چنانچه فردی در هنگام سکون هواپیما روی زمین در عقب ملخ در حال چرخش ایستاده باشد، این جریان هوا را کاملاً حس می نماید. به‌طور اصولی، پره یک ملخ همانند یک بال کوچک بوده که تولید کننده نیروی آیرودینامیکی است. این نیروی آیرودینامیکی را می توان به یک مؤلفه نیرو در امتداد محور هواپیما (نیروی پیشرانه)، و مؤلفه دیگر در صفحه پره های ملخ (نیروی گشتاوری) تجزیه نمود. در این پروژه، تحلیل نیرو های تراست و لیفت در پشت ملخ بر روی بدنه هواپیما مورد بررسی قرار می گیرد. برای مدل سازی جریان هوا حول پروانه هوا از روش  mesh motion استفاده شده است؛ بدین ترتیب که یک ناحیه محاسباتی متمایز و کوچک تر درون ناحیه محاسباتی کلی برای تعریف حرکت چرخشی هوا در نظر گرفته شده است. جریان هوای چرخشی در ناحیه پیرامون پروانه هواپیما معادل با 1800 rpm تعریف شده است.

 

 

گام اول) ترسیم هندسه و شبکه ­بندی

مدل حاضر به صورت سه بعدی و با استفاده از نرم ­افزارهای solidwork و design modeler طراحی شده است. مدل حاضر شامل یک هواپیما می باشد که درون یک ناحیه محاسباتی مخصوص جریان هوا قرار گرفته است. این هوا دارای پروانه دو تیغه ای در نوک پیکان خود می باشد که اصطلاحاً همان ملخ نامیده می شود.

 

 

 

شبکه ­بندی مدل حاضر با استفاده از نرم ­افزار ansys meshing انجام گرفته است. شبکه ­بندی به صورت بدون سازمان انجام گرفته و تعداد سلول­ های تولیدی معادل با 692023 از نوع polyhedral می باشد. شبکه بندی در مجاورت پروانه هواپیما از سایر نواحی ریزتر و دقیق تر می باشد.

 

 

گام دوم) مراحل شبیه ­سازی

برای شبیه ­سازی مدل حاضر، چند فرض در نظر گرفته شده است که عبارتند از:

  • شبیه­ سازی براساس دیدگاه مبتنی بر فشار (pressure-based) صورت گرفته است.
  • شبیه ­سازی فقط در حالت سیالاتی انجام گرفته است و به انتقال حرارت و آنالیز حرارتی نپرداخته است.
  • شبیه ­سازی حاضر از نظر زمانی پایا (steady) می­باشد؛ یعنی حل شبیه سازی به صورت مستقل از زمان بوده و ترم زمان در حل مسأله نادیده گرفته شده است.
  • اثر گرانش زمین (gravity) بر روی مدل نادیده گرفته شده است.

 

خلاصه ­ای از مراحل تعریف مسأله و تعریف حل آن در جدول زیر آمده است:

 

 

گام سوم) نتایج نهایی

پس از پایان فرایند حل، کانتور فشار روی سطج بدنه هواپیما و کانتورهای دو بعدی سرعت و فشار هوا حول هواپیما و همچنین بردارهای سرعت دو بعدی و سه بعدی و خطوط جریان دو بعدی و سه بعدی به دست آمده است.

 

 

 

دیدگاه

دیدگاهی ثبت نشده.

اولین نفری باشید که نظر می دهید برای “آموزش شبیه سازی جریان پیرامون ملخ هواپیما”