¿Cuál es el avión de papel que volará más lejos y el más alto?, es parte de la mayoría de los recuerdos de la infancia. Pero, ¿cómo validamos que nuestro diseño de avión de papel está logrando un rendimiento óptimo? ¿Cómo volar más alto y más lejos? Con un poco de ayuda utilizando SOLIDWORKS Flow Simulation, definitivamente puede volar más alto y más lejos.

A continuación se muestra un ejemplo de plano de papel que creamos en SOLIDWORKS.

paper-plane-with-solidworks

Usando esta ilustración simple, vamos a investigar el efecto de fluidos aerodinámicos en el avión volador cuando el avión de papel vuela.

Con un pequeño ajuste al modelo, la mitad del modelo ahora tiene un ángulo elevado de 16

un pequeño ajuste al modelo, la mitad del modelo ahora tiene un ángulo elevado de 16 o .

avión de papel elevado

Conocimiento rápido:
¿Cómo funciona un avión de papel?

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A medida que el avión de papel se lanza, el momento de oscilación de nuestra mano producirá el empuje para que el avión avance. El movimiento del viento que se opone al movimiento del avión creará una Arrastre para detener el avión.

Debido a la forma aerodinámica del avión de papel, cuando el movimiento del viento atraviesa el cuerpo del avión de papel, creará una presión diferente en la región superior e inferior que crea una elevación en el plano del papel. La masa del avión creará un Peso impuesto por la gravedad que tira del avión de papel hacia abajo.

Simularemos un escenario durante el vuelo de un avión de papel, suponiendo que el avión de papel volará hacia delante con una velocidad de 5 m / s. Ejecutaremos 3 estudios similares diferentes para verificar el rendimiento de nuestro avión de papel.

simulating-plane-flying-forward

Ahora, veamos los resultados del análisis para nuestra primera configuración.

Configuración 1

paper-plane-config1

Gráficos de presión en las alas

Gráficos de presión en las alas

Estamos interesados ​​en la diferencia de presión entre la región superior e inferior que crea la fuerza de ELEVACIÓN que mantiene al avión deslizándose en el aire. La diferencia en el valor de la presión determinará la elevación del plano del papel y una distribución amplia y uniforme asegurará un buen deslizamiento del avión.

Configuración 02
Agregue la aleta del ala volteando hacia abajo en ambas alas.

Configuración 2

Gráficos de presión en las alas

pressure-plots-on-plane-wings-config2

Configuración 03
Agregue las aletas de ala hacia arriba en ambas alas.

paper-plane-config3

Gráficos de presión en las alas

pressure-plots-on-plane-wings-config3

Comparando 3 configuraciones diferentes

Configuración 1 Configuración 2 Configuración 3
paper-plane-configuration-01 paper-plane-configuration-02 paper-plane-configuration-03

La configuración 1 tiene una distribución decente en la región de presión en el ala, deberíamos esperar que el avión de papel vuele en línea recta durante un tiempo. Esta configuración servirá como punto de referencia para las próximas configuraciones.

La configuración 2 parece tener una mayor presión en el medio de las alas, así como una región de presión más concentrada. Deberíamos esperar que el avión vuele más alto en comparación con la configuración 1 ya que la fuerza de elevación es más alta en este caso. Sin embargo, debido a la región de baja presión en la cola del avión de papel, podría resultar en una mayor fuerza de arrastre a medida que la orientación del avión de papel cambia a lo largo del vuelo, por lo tanto, el avión de papel podría no volar tan lejos.

La configuración 3 tiene una región de alta presión en la cara superior de la cola de las alas. Esto probablemente hará que el avión dé un giro brusco en el aire y caiga, fallando el momento después del lanzamiento.

Con toda esta información a mano y diferentes estudios de casos llevados a cabo, definitivamente podemos obtener el mejor avión de papel que vuela más lejos y más alto. Entonces, la próxima vez que quieras construir un avión de papel. Asegúrese de obtenerlo validado en SOLIDWORKS Flow antes de compilarlo.

validación de avión de papel

Fuente: SolidWorks

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