A numerical investigation on the roll damping coefficient of a typical airship based on the computational fluid dynamics

Document Type : Original Article

Authors

1 استادیار دانشکده هوافضا دانشگاه صنعتی امیرکبیر

2 گروه آیرودینامیک، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران ، ایران

3 دانشکده مکانیک ،دانشگاه خوارزمی، کرج ، ایران

Abstract

The main application of dynamic coefficients is in the flight path simulation and autopilot design of flying objects. This paper reveals a general process for calculating the roll damping coefficient of a typical airship. The process presented in this article has a step-by-step path that can be used to calculate the roll dumping coefficient of all projectiles and flying objects. The method applied in this paper is fully numerical and the dynamic coefficient will be extracted from the Fluent software using the moving reference frame (MRF) techniques. In this process, first, the roll moment coefficient is extracted from the fluent using the moving reference frame technique, and then the roll damping coefficient will be calculated using some relations presented in this paper. At the beginning of the present work, the general process of calculating dynamic coefficients is discussed. This process is then used to calculate the dynamic coefficient of a typical geometry. The results of the present work and the process of calculating this coefficient, which is fully discussed in this article, can be used to calculate this coefficient in other flying objects with similar geometry. In order to validate the present article, the results of the present work are validated with the results of another article. Acceptable agreement of the results of the present work with references, proves the correctness of the process presented in this paper for calculating this dynamic coefficient.

Keywords

Main Subjects


Article Title [فارسی]

بررسی عددی ضریب میرایی رول یک کشتی هوایی بر اساس دینامیک سیالات محاسباتی

Abstract [فارسی]

کاربرد اصلی ضرایب دینامیکی در شبیه سازی مسیر پرواز و طراحی خلبان خودکار اجسام پرنده است. در این مقاله یک روند کلی برای محاسبه ضریب میرایی رول یک کشتی هوایی معمولی نشان داده شده است. روند ارائه شده در این مقاله دارای یک مسیر گام به گام است که می تواند برای محاسبه ضریب دامپینگ رول همه پرتابه ها و اجسام پرنده استفاده شود. روش اعمال شده در این مقاله کاملاً عددی است و ضریب دینامیکی با استفاده از تکنیک های قاب مرجع متحرک (MRF) از نرم افزار فلوئنت استخراج می شود. در این فرآیند ابتدا ضریب گشتاور رول با استفاده از تکنیک قاب مرجع متحرک استخراج می شود و سپس ضریب میرایی رول با استفاده از برخی روابط ارائه شده در این مقاله محاسبه می شود. در آغاز کار حاضر ، روند کلی محاسبه ضرایب دینامیکی مورد بحث قرار گرفته است. سپس از این فرآیند برای محاسبه ضریب دینامیکی یک هندسه معمولی استفاده می شود. از نتایج کار حاضر و روند محاسبه این ضریب که به طور کامل در این مقاله بحث شده است ، می توان برای محاسبه این ضریب در سایر اجسام پرنده با هندسه مشابه استفاده کرد. برای اعتبار سنجی مقاله حاضر ، نتایج کار حاضر با نتایج مقاله دیگری اعتبار سنجی می شود. تطابق قابل قبول نتایج کار حاضر با منبع ، صحت روند ارائه شده در این مقاله برای محاسبه این ضریب پویا (دینامیک) را اثبات می کند.

Keywords [فارسی]

  • ضریب میرایی رول
  • کشتی هوایی
  • دینامیک سیالات محاسباتی