無人機UAV Drone-CFD應用案例
FloEFD

無人機 UAV Drone CFD應用案例

「無人機」正式的名稱為「unmanned flying vehiclesunmanned flying vehicles-UAV,乃無人飛行載具之意,但是它有一個廣為大眾使用的名稱是drone,讀作[dron];此名源於二次世界大戰時,英、美空軍對靶機的暱稱。

根據財經媒體 Fortune Business Insider 指出,全球軍用無人機市場份額在 2020 年為 106.8 億美元,並以每年 12.78% 的年成長率增加,到 2028 年預估將達到 221.6 億美元,商用無人機市場在 2021 年為 65 億美元,之後將以 28.58 的年增長率增加,到 2029 年將達到 473.8 億美元規模。

無人機Drone 隨著晶片、電池、慣性傳感器、通訊晶片等產業鏈迅速成熟,研發成本下降,另無人機更加小型化及智能化,不僅保有多功能的特性,更具有高機動性及飛行不受限的優勢,能完美應用於各產業發展,引發消費級無人機市場興起的盛況。另外導航系統功能大幅改善也是無人機普及的主因之一就,GPS導航系統提供無人機參考坐標系的位置、速度、飛行姿態,引導無人機按照指定航線飛行。近年來,無人機逐漸強化避障功能(迴避障礙),降低因干擾和誤差所造成的事故風險。

無人機的十大應用領域如下:

  • 空拍攝影
  • 物流運輸
  • 地理測繪
  • 野生動物監測
  • 防疫監控
  • 環境保護
  • 災害搶救及管理
  • 精準農業
  • 治安維護
  • 氣象領域

Star-CCM+ Drone 無人機 CFD流場

 

CFD流體動力學是研究系統內氣體,流體或熱傳現象的學科, 這個領域已經擁有成熟的模擬技術。計算流體動力學(Computational Fluid Dynamics)屬於數值模擬CAE軟體的範疇,主要目的為讓產品開發者可透過數位實驗(CAE數值模擬),在電腦上預先找出產品的物理特性,以無人機來說,可利用CFD熱流軟體Simcenter Star-CCM+/ FloEFD分析四軸的傾轉旋翼機;找出電動機、飛行器、機翼之間的距離,對多旋翼機飛行表現和效能的影響,作為研發高負載力的大型多軸無人機之參考。同時也可利用CFD軟體的調整攻角及翼型翼展的設計,找出最佳化的推力以及效能(附載能力)。

兆水科技代理世界大廠西門子PLM旗下的Simcenter數值模擬CFD及CAE軟體,例如Simcenter Flotherm/FloEFD/Flotherm XT/Star-CCM+/HEEDS/Simcenter 3-D,旨在幫助客戶建立數位化的工程實驗室,提升客戶產品設計創新性及可靠度。數位化工程實驗室即是在伺服器上預先進行散熱、噪音、震動以及結構強度等數值模擬實驗,以利設計前期找出產品問題,增加產品附加價值與降低研發成本。

NASA 研究 DJI Phantom 3 解構四軸無人機運作的氣流流向

使用軟體:NASA自行開發的CFD code(與Star-CCM+/FloEFD相同目的)

產品類型:四軸無人機Drone

分析模型:

無人機噪音分析 Drone, UAV noise in Barcelona

使用軟體:Simcenter 3D Acoustics

產品類型:無人機UAV/Drone 

分析模型:

 

大疆無人機螺旋槳葉間交互影響之噪音分析-Computational Investigation of the Effects of Rotor-on-Rotor Interactions on Thrust and Noise

使用軟體:Simcenter Star-CCM+

產品類型:大疆無人機Drone

分析模型:

馬丁無人機最佳化Martin UAV V-bat drone -Aerodynamics

使用軟體:Simcenter Star-CCM/HEEDS

產品類型:UAV 無人機

分析模型:

FloEFD® provides Accurate and Fast Flight Load Data for Aircraft Wing High Lift Devices at Irkut

使用軟體: Simcenter FloEFD

產品類型:Airplane 飛機

分析模型:

Simcenter FloEFD-飛機機翼流場分析

 
manage cookies