8508893032

2.2. Aerodynamika paralelnego układu elementów płaskich*

Streszczenie

W referacie przedstawiono koncepcję urządzenia generującego opór aerodynamiczny działający na powierzchnię nośną. Strefa ciśnienia jest efektem napływu strugi rozpędzonego powietrza oraz ruchu płytek oporowych. W referacie przedstawiono opracowany model fizyczny układu a następnie model matematyczny zrealizowany w programie FLUENT. Referat zawiera wyniki badań symulacyjnych.

Całość kończą wnioski i spostrzeżenia.

1.    Wstęp

Wszystkie maszyny latające, przeznaczone do użytku prywatnego, które dostępne są na dzisiejszym rynku opierają się o tradycyjny napęd śmigłowy. Istnieje kilka rozwiązań na skale światową opartych na napędach odrzutowych. Wszystkie niestety charakteryzują się wysokimi kosztami zakupu i eksploatacji. Ciekawym rozwiązaniem jest napęd poduszkowca, który generując siłę nośna utrzymuje się w niewielkiej odległości od powierzchni, po której się przemieszcza. Jedynym problemem w rozwiązaniu napędu używanym przez tego rodzaju maszyny jest dosyć duże zużycie cierne fartucha, stykającego się z powierzchnią. Prostym rozwiązaniem zaproponowanym przez prof. Mirosława Wendekera z Politechniki Lubelskiej byłaby możliwość wytworzenia siły nośnej oraz takie skonstruowanie napędu maszyny latającej, gdzie strefa ciśnienia byłaby generowana przez poruszające się w kierunku ziemi płytki. Wygenerowanie wysokiej wartości siły nośnej działającej na powierzchnię nieruchomą (np. podłoże) w takiego rodzaju konstrukcji wydaje się możliwe. Molekuły powietrza napływające z odpowiednią prędkością od strony bocznej urządzenia byłyby popychane przez każdą z płytek w kierunku podłoża.

Wykonano model fizyczny w programie CATIA v5 i badania symulacyjne w programie FLUENT. Aby zaprezentować możliwości generowania siły nośnej przez nowe urządzenie przedstawiono mapy wektorowe ciśnienia w badanym modelu.

2.    Obliczenia symulacyjne

2.1. Opis programu Fluent

Program Fluent daje możliwości modelowania wielu rodzajów zjawisk związanych z przepływami np.: spalanie, turbulencje, przepływy wielofazowe, przewodzenie cieplne, reakcje chemiczne i inne. W przypadku modelu układu paralelnego elementów płaskich wykorzystane zostaną jedynie podstawowe funkcje programu, w celu sprawdzenia rozkładu ciśnienia w otoczeniu każdej z płytek.

Program Fluent wyposażony jest w prosty i przejrzysty interfejs, który ułatwia użytkownikowi pracę przy wykonywaniu wszelkiego rodzaju symulacji. Dodatkową zaletą " Łukasz MAZUREK, Paweł MAGRYTA, Politechnika Lubelska, Wydział Mechaniczny, Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów i Napędów Lotniczych