直升机施药药箱药液阻尼防晃模拟及试验

摘要：

直升机施药在林业病虫害防治中应用广泛,药箱作为药液载体,合理的防晃结构对其作业稳定性具有重要意义.为降低作业过程中药液晃动,通过布置防晃栅格结构对药箱内腔进行优化设计,并借助Fluent中流体体积多相流及Realizablek-ε湍流模型进行数值模拟.结果表明,增加栅格结构高度,参考点的最大压力值随之增加且高度选为100 mm时液体晃动的频率更低;增加栅格槽数量,参考点的最大压力值随之变小,且在数量为 9时趋于稳定.通过构建药箱晃动试验台模拟直升机作业飞况进行防晃效果验证,结果表明药箱加速度越大,箱壁所受最大压力越大,受到最大压力的时间提前;充液率越大,箱壁所受最大压力越大,充液率为 0.8较 0.4时的最大压力增长了 27.7%,同时高充液率下箱体不易受到激励后的二次冲击.随着前倾角度的逐步增加,液面所需稳定时间减小,从 0°转变为 20°,稳定时间相对减少了 44.6%,而出现侧倾时液位较低的一侧晃动更加激烈,所需稳定时间更长.根据仿真结果选择高度为 100 mm,栅格数量为9个的竖直阻尼栅格结构,对比数值仿真和试验结果,防晃阻尼栅格能有效减小受激励后箱体内液体晃动幅度,相较于原箱液体从开始晃动到液面平稳的时间降低了 54.8%,具有较好的抑制效果.该优化箱体对提升直升机植保作业的安全可靠性具有一定价值.

关键词：直升机、优化、设计、防晃药箱、数值模拟

所属期刊栏目：39

分类号：S251(农业航空)

资助基金：国家留学奖学金项目;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-07-25（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：55-63