长航时轻型固定翼农用遥感无人机设计与仿真     

朱航  王月  兰玉彬  张萃  李珂宇 《农业机械学报》2021,52(3):234-242

针对电动无人机应用于农业遥感监测时受其续航时间限制的问题,从实际应用角度出发,设计了一种续航时间长、适用于农业遥感监测的翼身融合布局的轻型电动固定翼无人机。提出了翼身融合布局轻型固定翼无人机的总体设计方法,确定了轻型固定翼无人机的结构参数,建立了物理模型并对其参数进行了优化分析。通过计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)分析计算了翼身融合布局轻型固定翼无人机的气动性能,基于流固耦合模型动态分析了其飞行状态下的受力分布。结果表明,优化模型较初始设计模型的升阻比提高了2.6%,在迎角为6°、巡航速度为15.5 m/s时,所设计的翼身融合布局轻型固定翼无人机机身压力分布合理,且拥有良好的气动特性。起飞质量为1.5 kg时,无人机下表面压力最大,为143 Pa,升力主要集中在机翼前缘部分,计算所得理论续航时间为65 min,在巡航阶段最大变形量0.288 38 mm,符合飞行器工作条件,无人机结构和选用材料均满足设计和使用要求。本文设计的电动轻型固定翼农用遥感无人机在结构、材料和性能方面均适用于农业遥感监测。  相似文献   

3WZF-400A型果园风送喷雾机改进设计   总被引：1，自引：0，他引：1  

曲峰  盛希宇  李熙  张俊雄  李伟  刘景云 《农业机械学报》2017,48(S1):15-21

3WZF-400A型果园风送喷雾机通过安装直线导流板引导了气流速度场,在一定程度上解决了传统轴流式风送喷雾机农药浪费以及防治效果差的问题,但仍无法使靶标区域的气流速度分布与作物冠层轮廓匹配。本文以计算流体力学为手段,对该型喷雾机进行了改进设计。通过设置不同数量和角度的短导流板进一步引导喷雾机气流场,并建立了对应的气流速度场分布模型。通过对比选取最佳的改进设计方案,并进行了试验验证与喷雾性能测试。研究结果表明,当短导流板数量为2,喷雾机导流板角度组合为45°、15°、-15°和5°,且风机风速为20m/s时,在靶标处的气流速度分布能够与作物冠形轮廓匹配,所建立的模型能够较准确地模拟喷雾机实际气流速度场的分布。在此基础上以雾滴覆盖率为指标评价了改进设计后的喷雾机喷雾性能,并与改进前的喷雾机喷雾性能作对比,结果表明雾滴能够在垂直平面内按照作物冠形合理分布。  相似文献   

离心泵全流场计算域三维造型方法     

董亮  白羽  杜辉  刘明明 《中国农村水利水电》2013,(6)

建立能够准确描述所研究问题的计算域是CFD数值计算顺利进行的基础,且计算城的光顺程度还会影响网格划分的难易及网格生成的质量.借助Pro/E Wildfire 5.0三维造型软件,采用不同的造型方法对离心泵全流场计算域的各过流部件进行三维造型,且在相同的网格类型与间距情况下,对比分析不同造型方法对网格划分难易程度、生成网格的质量以及网格生成效率的影响,确定离心泵叶片、叶轮水体、蜗壳水体及腔体的最优造型方法并分析了不同造型方法出现差异的原因.  相似文献   

解冻损失约束下罗非鱼冻结效率控制参数优化研究     

杨信廷  李佳铖  韩佳伟  朱文颖 《农业机械学报》2022,53(12):427-436

速冻方式不同对鱼肉温降速率、均匀性以及解冻后品质的影响不同,最佳速冻方式选取已成为行业内提升鱼类速冻效率与维持鱼肉品质的主要方式之一。以罗非鱼为例,结合3D扫描逆向建模与计算流体力学数值模拟等技术直观获取冷风式速冻、氯化钠和氯化钙浸渍速冻方式下罗非鱼温度时空分布规律,并通过与实验值比较验证模拟结果的准确性与可靠性,综合对比分析不同速冻方式对罗非鱼冻结速率、均匀性以及水分流失的影响规律,确定最佳速冻方式并提出优化设计方案。研究结果表明,温度模拟值与实测值最大偏差为1.81℃,最大均方根误差与平均绝对百分比误差分别为1.017℃、18.9%,且冻结过程罗非鱼温度降至-15℃时,3种速冻方式所需冻结时间模拟值与实测值最大相对偏差仅为6.89%。其次,氯化钠和氯化钙两种浸渍速冻方式下罗非鱼冻结速率基本相同,相比冷风式速冻冻结时间约降低73%,冻结均匀性提升10~40倍。两种浸渍速冻方式下罗非鱼解冻后水分流失率仅为3.89%和3.92%,分别比冷风式速冻方式降低10.37%和9.68%左右。最后,提出了一种氯化钠液流化速冻方式优化方案,通过综合考虑冻结速率、均匀性及能耗确定最佳流速为2.5m/s,且相比鱼体头朝入口水平放置与竖直放置,鱼体背朝入口水平摆放方式的冻结效率最优。  相似文献   

计算流体力学数值仿真技术及其在木材干燥研究中的应用     

洪工画  孟杨  高建民  张双保 《世界林业研究》2017,30(4):47-51

计算流体力学（CFD）数值仿真技术是随着计算机科学发展起来的通过数值计算获得流场流动与传热规律的新技术,已逐渐成为木材科学领域中研究木材干燥技术的重要方法。文中对CFD仿真原理和方法进行阐述,从干燥室设计和优化、干燥室性能分析与干燥过程热质耦合传递等方面归纳总结国内外CFD技术在木材干燥研究中的应用现状,指出目前研究存在的不足并展望未来研究热点。  相似文献   

木纤维脉冲-旋流气流干燥气固两相流分析及数值模拟     

陈峰  高珣  程万里 《东北林业大学学报》2018,(4):58-62,66

通过对脉冲-旋流气流干燥气固两相流分析及数值模拟的研究,采用欧拉-拉格朗日模型和计算流体力学软件Fluent对脉冲-旋流气流干燥机内部的气固两相流场进行了三维模拟,揭示脉冲-旋流气流干燥木质纤维的机理和传热传质特性。结果表明,加载物料后的气流速度变化明显,并且物料与气流速度有2 m/s左右的速度差,有利于传热传质。气流速度越大,物料停留时间越短。进料速度的增加会在旋流干燥器底部形成一个回流区,易造成物料的返流,并增加了物料在干燥机停留时间。通过对计算出的温度、速度、时间的曲线与实测值进行对比,二者最大相对误差小于10%,验证了fluent气固两相流模拟方法建立的脉冲-旋流气流干燥过程的数学模型是有效的。  相似文献   

法拉利F12berlinetta     

《农村机械化》2012,(8):20-21

法拉利12缸跑车F12berlinetta于2012年2月2g日在Ferraricorn官网首发，之后在2012日内瓦国际车展上的正式亮相。作为法拉利历史上动力最强劲的车型，F12berlinetta的发动机在机械结构和流体力学方面均有出色表现，为使这款车型具备更出色的性能，法拉利将传统驱动桥结构进行了彻底革新。缩短轴距，降低发动机、  相似文献   

建筑数值风洞的基础研究     

侯爱波  汪梦甫 《湖南农业大学学报(自然科学版)》2007,34(2)

数值风洞模拟要想获得理想的计算精度,依赖计算人员的理论基础及其在具体操作中对各种重要因素的选择.针对这个问题,本文采用一个CUBE建筑模型的风洞试验的试验结果作为比较标准,比较了各种不同条件下的建筑数值风洞模拟结果和试验结果,着重分析了网格划分、计算区域、湍流模型和对流项的差分格式等因素对建筑数值风洞数值模拟结果的影响.模拟结果表明:在各种影响因素中,计算区域的影响相对较小,而网格划分、湍流模型的影响相对较大.最后给出如何对上述各种因素作出合理选择的建议.  相似文献   

沙纹分布的流体力学模拟   总被引：3，自引：2，他引：3  

丁国栋  王贤  王俊中 《北京林业大学学报》2001,23(6):13-16

在考察、分析沙纹基本特性的基础上,从流体力学的绕流理论出发,以两种常见的简单绕流流动为例,即平表面等速直线流动和绕流圆柱体形障碍物的流动,对沙纹的分布问题进行力学模拟,其模拟结果与实际情况十分吻合.对于其它类型的简单绕流流动也可以通过同样方法进行模拟;对于实际中存在的较为复杂的绕流流动,可以通过流动迭加理论予以模拟.从而得出结论:沙纹表征的是气流流动的能量特征曲线,理想不可压缩气流流动状态下,沙纹分布可以通过确定流场的速度势获得.  相似文献   

计算流体力学在食品工业中的应用     

谢晶瞿晓华  施骏业 《上海海洋大学学报》2004,(2):170-175

计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,以下简称为CFD)是基于计算机技术的一种数值计算工具,用于求解流体的流动和传热问题。它是流体力学的一个分支,用于求解固定几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程,并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关数据。CFD最早运用于汽车制造业、航天事业及核工业,用离散方程解决空气动力学中的流体力学问  相似文献