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基于CFD的风雨环境翼伞动力学建模
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:《中南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:V211.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]南开大学计算机与控制工程学院,天津300350, [2]航宇救生装备有限公司实验部,湖北襄阳441022
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(61273138); 天津市重点基金资助项目(14JC2DJC39300)
中文摘要:

为研究风雨对翼伞飞行性能的影响,引入风雨环境翼伞动力学模型,在气动方程中加入雨膜、风荷载、雨荷载等影响因素。利用CFD技术模拟风雨环境:通过网格速度模拟风场,多相流模拟降雨,动网格模拟翼伞姿态变化,并求解时均Navier-Stokes(RANS)方程,对气动方程进行补充与验证,从而完成风雨环境的翼伞动力学建模工作。研究结果表明:CFD模拟结果与NASA经典风洞试验结果接近,验证了翼伞气动方程的合理性;所建模型能够较好描述翼伞在风雨环境下的飞行性能,为复杂环境下翼伞建模提供了新思路。

英文摘要:

In order to explor the influences of wind and rain on parafoil flight characteristics, parafoil dynamic model was introduced in wind and rain environment by adding the effect factors of rain film, wind load and rain load into its aerodynamic equations. Then, the wind and rain environment was simulated by the CFD method: with wind simulated by mesh velocity, rainfall simulated by multiphase flow and parafoil attitude simulated by dynamic mesh, the Reynolds Averaged Navier Stokes(RANS) equations were solved for the supplements and verification of parafoil aerodynamic equations, so as to complete the task of parafoil dynamic modeling in wind and rain environment. The result shows that CFD simulation results is close to classical NASA wind tunnel test results, which verifies the rationality of parafoil aerodynamic equation. Parafoil dynamic model established in this paper describes the flight characteristics of parafoil in wind and rain environment, which provides a new idea for parafoil modeling in complex environment.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874