通過SOLIDWORKS Flow Simulation重溫童年：驗證紙飛機設(shè)計最佳性能

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

以下是我們在SOLIDWORKS中創(chuàng)建的紙飛機示例。

使用這個簡單的例子，我們將研究紙飛機飛行時氣動流體對飛行飛機的影響。

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：

紙飛機如何工作？

當(dāng)紙飛機起飛時，我們的手的擺動力矩將產(chǎn)生推力，使飛機向前移動。與飛機運動相反的風(fēng)運動將創(chuàng)建一個阻力來停止飛機。

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

然后，我們將假設(shè)紙飛機以5m / s的速度向前飛行，在紙飛機飛行過程中模擬一個場景。我們將進(jìn)行3個類似的研究來檢查紙飛機的性能。

現(xiàn)在，讓我們看一下第一個配置的分析結(jié)果。

配置1

機翼壓力圖

我們對頂部和底部區(qū)域之間的壓力差感興趣，該壓力差會產(chǎn)生使飛機保持在空中滑動的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。

配置2

添加在兩個機翼上向下翻轉(zhuǎn)的機翼襟翼。

機翼壓力圖

配置3

添加兩個側(cè)翼向上翻轉(zhuǎn)的翼襟翼。

機翼壓力圖

比較3種不同的配置

構(gòu)型1在機翼的壓力區(qū)域具有良好的分布，我們應(yīng)該期望紙飛機以直線飛行一段時間。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)該期望飛機比配置1更高的飛行，因為在這種情況下升力更高。但是，由于紙飛機尾部的低壓區(qū)域，當(dāng)紙飛機的方向沿飛行方向變化時，可能會導(dǎo)致較高的阻力，因此，紙飛機可能不會飛得很遠(yuǎn)。

構(gòu)造3在機翼尾部的頂面上具有高壓區(qū)域。這可能會導(dǎo)致飛機在空中急轉(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，我們絕對可以得出飛行最遠(yuǎn)和最高的最佳紙飛機。因此，下次您要構(gòu)建紙飛機。構(gòu)建它之前，請確保已在SOLIDWORKS Flow中對其進(jìn)行了驗證！

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