Análisis de Simulación Numérica Aerodinámica del Flujo Bidimensional Agua-Aire en Aeronaves Trans-Medio
Autores: Wei, Jun; Sha, Yong-Bai; Hu, Xin-Yu; Yao, Jin-Yan; Chen, Yan-Li
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Análisis de Simulación Numérica Aerodinámica del Flujo Bidimensional Agua-Aire en Aeronaves Trans-Medio
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Aeronave
Agua
Multi-medio
Análisis
Flujo
Vehículo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Una aeronave transmedia es un nuevo concepto de aeronave que puede sumergirse en el agua y volar en el aire. En este documento, se diseña un nuevo tipo de vehículo de múltiples medios agua-aire basado en el modelo de estructura de entrada y salida de agua de un UAV de múltiples rotores. Basado en el modelo estructural diseñado de la aeronave de medios cruzados, se utiliza la plataforma numérica de código abierto OpenFOAM para analizar las características aerodinámicas de un solo medio y el análisis de flujo de múltiples medios. Las características de flujo rotativo del rotor de aire de un solo medio y de la hélice submarina se calculan mediante malla deslizante. Para prevenir la divergencia numérica causada por la deformación del movimiento de la malla, se utilizan el método de malla superpuesta y la tecnología de flujo multifásico para la simulación numérica de la entrada y salida de agua de la aeronave de medios cruzados. A través del análisis anterior, se verifican las características del campo de flujo del vehículo transmedia en diferentes medios, y también se obtienen los cambios en la carga del cuerpo y la actitud en diferentes ángulos de entrada al agua durante el proceso de cruce de medios.
Descripción
Una aeronave transmedia es un nuevo concepto de aeronave que puede sumergirse en el agua y volar en el aire. En este documento, se diseña un nuevo tipo de vehículo de múltiples medios agua-aire basado en el modelo de estructura de entrada y salida de agua de un UAV de múltiples rotores. Basado en el modelo estructural diseñado de la aeronave de medios cruzados, se utiliza la plataforma numérica de código abierto OpenFOAM para analizar las características aerodinámicas de un solo medio y el análisis de flujo de múltiples medios. Las características de flujo rotativo del rotor de aire de un solo medio y de la hélice submarina se calculan mediante malla deslizante. Para prevenir la divergencia numérica causada por la deformación del movimiento de la malla, se utilizan el método de malla superpuesta y la tecnología de flujo multifásico para la simulación numérica de la entrada y salida de agua de la aeronave de medios cruzados. A través del análisis anterior, se verifican las características del campo de flujo del vehículo transmedia en diferentes medios, y también se obtienen los cambios en la carga del cuerpo y la actitud en diferentes ángulos de entrada al agua durante el proceso de cruce de medios.