不同风速下Neil Pryde RS:X级别帆板帆翼空气动力性能单/双向流固耦合对比

目的:分析奥运女子级别的Neil Pryde RS:X帆板帆翼结构以及周围流场耦合特点,探究不同风速下该级别帆板帆翼空气动力性能。方法:基于ANSYS Workbench中System Coupling耦合Mechanical和Fluent模块,应用弹簧光顺和局部网格重构的动网格技术,进行帆翼的单/双向流固耦合,得到6种风况下的帆翼气动力、表面压力、变形及应变特征。结果:流固耦合效应对帆翼的升力和阻力产生不同程度的影响,考虑流固耦合效应的仿真方法对帆翼空气动力预测更加准确,有利于帆板操纵性的准确控制;单/双向耦合下帆翼最大应变处都在桅杆上部附近和尾缘中部到下部,双向流固耦合计算得到的帆翼的应力值略大,随着风速增加,两者的差值逐渐变大。结论:研究帆翼空气动力性能时,流固耦合效应不可忽略,双向流固耦合数值计算得到的应变更符合帆翼实际的变形情况。