航空专场 | 无人机设计仿真流程讲解与案例实操

一、CFD在无人机上的应用

1、静、动气动系数计算以上介绍的无人机的流动状态一般为中低雷诺数，不可压缩流动。这些计算一般用S-A模型或者KW-SST模型进行计算，能够获得不错的工程精度。静、动气动力系数主要用于无人机操纵性和稳定性的分析，评估无人机的飞行品质，判断无人机的飞行性能。同时获取的气动载荷也作为无人机零部件结构设计的输入载荷条件。静气动系数计算是CFD技术在无人机行业应用最广泛的，几乎每一款固定翼无人机的设计都需要进行CFD分析。

2、螺旋桨性能与滑流的计算螺旋桨的气动性能计算时无人机CFD计算的一个关键点。包括螺旋桨的性能计算，以及螺旋桨滑流的影响。在fluent中进行螺旋桨计算的方式一般有3种，分别为单旋转坐标系，多重旋转坐标系和滑移网格。

螺旋桨的滑流对全机尤其是扫过部件的气动特性影响分析以及改进设计提供必要的数据支撑。结合能量方程，还可以进行部件散热分析。

下面给大家摘录一段大疆官方发布的mavic air多旋翼无人机研发过程中利用CFD技术优化全机散热的案例。

利用螺旋桨的下洗气流进行全机的散热

3、气动外形优化

随着超算资源更加地易于获取以及CFD技术的飞速进步，现代飞行器的气动外形优化设计从试凑设计理念阶段逐渐过渡到数值优化阶段，大幅度的提升了气动外形的优化设计质量，缩短了设计周期。

目前在固定翼无人机中用的比较多的是气动布局优化和翼型优化。这两个都属于参数优化，既然是参数优化就需要对优化对象进行参数化。对翼型有来说有CST、HH等几种参数化方式，对于气动布局来说参数化的方式可以采用3D建模软件进行，也可以采用代数公式的方式进行，也可以利用专门的参数化软件进行。优化目标一般有多点优化，单点优化等。

下面给大家分享一个成都纵横发布的CW-007优化案例。从这个官方发布的案例中可以看到纵横对CW-007进行了翼型优化和布局优化。翼型优化，以升力系数和失速迎角为目标，显著提升了翼型的性能。布局优化，应该是以升阻比为目标，从而得出了展弦比增加、浸湿面积减少的结果。通过翼型和布局优化，该无人机的性能有了显著的提高。

成都纵横CW007无人机气动布局优化案例

4、部件级仿真

植保无人机上经常使用无刷电机作为动力。刷直流电机具有功率大，重量轻，功率密度高的优点。无人机行业大量使用的是外转子无刷电机，电机的主要发热部件在电机的内部，设计不合理的外转子结构设计会极大影响电机的散热，如果再要求外转子结构具备防水，防灰尘的功能，那么无刷电机的散热问题将会更加突出。无刷电机的散热受到电机自身的转动、电机发热功率、环境温度等多方面因素的影响，其散热性能的好坏直接关系到无刷电机的工作寿命和可靠性。

具备防水防灰尘要求的无刷直流电机

无刷电机线圈为主要发热部件之一

利用FLUENT进行外转子无刷电机强制风冷散热的流线和部件温度云图

利用CFD技术的流-热耦合计算，解决流动与结构的换热计算，通过该方法可以获得较为准确的结构表面的对流换热的情况，进而可以获取电机在某一转速稳定转动时的部件温度分布。同时利用获取的电机转子流场图改进电机外转子的设计。

5、其他应用

点击完整阅读全文

航空专场 | 无人机设计仿真流程讲解与案例实操

相关阅读推荐

基于Fluent的无人机用无刷电机的流-热耦合分析

无人机设计仿真-在Isight平台上进行的基于CST参数化+Xfoil的无人机翼型优化

航空专场 | 无人机设计仿真流程讲解与案例实操相关推荐

无人机设计仿真--在Isight平台上进行的基于CST参数化+Xfoil的无人机翼型优化
作者:Graychen 一.工程背景翼型的选型和设计是飞行器气动设计中的一项基础性工作,翼型对飞行器的气动性能具有根本性的影响.现在高性能飞行器已不再从翼型库中选择适用翼型后直接使用,而是以现有翼型 ...
SaaS产品设计，从0到1案例实操
本文由作者王戴明发布于社区对于大部分SaaS公司来说,产品标准化程度决定了企业的生死.今天,我们就站在产品经理的角度,来看看SaaS从0到1的标准化设计应该怎么做.限于篇幅,本文对如何画流程图. ...
数字IC设计bilibili-Designer Compiler的理论笔记+实操
文章目录理论部分转眼已经进入工作半年了,然而IC设计方面的进步,却很少很少,DFT总算大致理论flow走了一遍,但细枝末节,也困难重重,不免让人灰心.今天开始,我将每周加速IC设计方面的理论与实践 ...
485串口测试工具软件下载_串口调试助手详细讲解（结合实操），通讯问题不再是问题...
经常会有学员问我,老师老师,我的plc和变频器通讯不上了,不知道什么原因,您能帮我看看么. 其实吧,这个一般远程是帮不上你什么的,还是要你自己去测试,找出问题,那么怎么测试呢,今天就给大家做一个详细的 ...
串口调试助手fx2n_串口调试助手详细讲解（结合实操），通讯问题不再是问题...
经常会有学员问我,老师老师,我的plc和变频器通讯不上了,不知道什么原因,您能帮我看看么. 其实吧,这个一般远程是帮不上你什么的,还是要你自己去测试,找出问题,那么怎么测试呢,今天就给大家做一个详细的 ...
业财一体化财务实操会计仿真模拟实训软件
以大数据.智能化.移动互联网.云计算和物联网为代表的新兴技术正改变着财务,对高校会计实训室建设也提出了新要求,未来的财务会成为企业经营状况的描绘者和企业数据的分析者,不仅专注自身专业职能,更有能力深入 ...
自学CFD：我在实习岗速成无人机设计和仿真的故事
一.写在前面大家好,我叫Jack(硕士在读),目前在企业实践学习. 作为一名门外汉,初识计算流体力学,经历了盲目无措.乱做一气,查资料找经验毫无进展,直到从B站遇到了Graychen老师.后转移到仿 ...
02-【实操】神策埋点实施的全流程实操与经验分享
大家好,我是罗文正雄神策的第一篇为<从甲方角度,拆解神策>,后续要讲解实操经验,为提高阅读体验和连贯性,本篇文章将神策的实施,埋点流程,业务赋能实操,原本后3篇的内容,压缩到一篇来讲解, ...
详细介绍HDFS的API实操与读写流程
第 1 章 HDFS 概述定义是一个文件系统,是分布式的使用场景适合一次写入,多次读出的场景优点高容错性.适合处理大数据.可构建在廉价机器上缺点不适合低延时数据访问.无法高效的对大量小 ...

航空专场 | 无人机设计仿真流程讲解与案例实操

航空专场 | 无人机设计仿真流程讲解与案例实操相关推荐

最新文章

热门文章