四旋翼飞行器悬停状态下的开放式流体力学中超定网格的相互作用气动数值研究
摘要：四旋翼飞行器在悬停状态下的相互作用空气动力学在本研究中进行了数值研究。主要目标是了解与多旋翼飞行器上的非定常气动载荷有关的重要流动结构。使用过渡网格方法来解决非定常模拟中的流动结构，使用OpenFOAM流动求解器。当前的计算研究表明，四旋翼飞行器组件之间的空气动力学相互作用强烈影响着旋翼尾迹，产生有趣的涡流结构。紧密相邻的多个旋翼生成了从旋翼尖涡合并而成的Ω形涡流结构。当前四旋翼的机身将四个旋翼的尾迹流向飞行器中心。这种相互作用的空气动力学，即旋翼-旋翼和旋翼-机身的相互作用，在旋翼转动过程中改变了旋翼叶片的流入条件。因此，四旋翼飞行器在每个旋翼转动过程中会经历非定常空气载荷。我们的研究表明，典型的四旋翼飞行器将经历每转8次的推力变化，这是旋翼上每转4次的推力变化和机身每转2次的波动的综合结果。对相互作用空气动力学的当前理解有助于设计可靠和高效的多旋翼飞行器。
作者：Young Min Park and Solkeun Jee
论文ID：2308.04326
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-09