CFD analysis of wind direction influence on rooftop helipad operation safety

• Autorzy: Dziubiński A.

Identyfikatory

DOI

10.5604/05096669.1202200

Warianty tytułu

PL

Analiza numeryczna wpływu kierunku wiatru na bezieczeństwo użytkowania lądowisk wyniesionych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The work conlains the CFD results of flow calculation of two types of helipad in order to obtain flow parameters on approach areas are given. One of the helipads is situated above surrounding buildings, other is composed into the existing building shape. Both solutions have their pros and cons, which are also described in this work. The wind influence is based on values of maximum operational wind conditions of example helicopter. The flow is solved using commercial code for finite volume method solving RANS equations with Spalart-Allmaras turbulence model. This method can give reasonable results of blunt bodies aerodynamic interference. Using it, the areas of high vertical velocity can be found, and if they collide with approach path, the changes in approach procedures can be made. Also the interference of remotely situated buildings, such as skyscrapers, can be obtained that way.

PL

W pracy zamieszczono rezultaty symulacji numerycznych opływu wokół dwu typów lądowisk wyniesionych. Wykonano je w celu określenia warunków na podejściu. Pierwsze z lądowisk jest wyeksponowane ponad okoliczną zabudowę, drugie jest w nią wkomponowane. Oba te rozwiązania mają swe wady i zalety, które również opisano w pracy. Wpływ wiatru określono za pomocą maksymalnych dopuszczalnych wartości prędkości wiatru opisanych w instrukcji użytkowania w locie przykładowego śmigłowca. Pole przepływu zamodelowano przy użyciu komercyjnego pakietu do analiz dynamiki płynów, rozwiązującego równania Naviera-Stokesa przy użyciu metody objętości skończonych, z modelem turbulencji Spalart-Allmaras. Ta metoda daje wiarygodne wyniki dla przepływów wokół nieopływowych kształtów z uwzględnieniem interferencji aerodynamicznej. Dzięki niej możliwa jest identyfikacja obszarów o podwyższonej prędkości pionowej, które mogą kolidować ze ścieżką podejścia. W przypadku wystąpienia kolizji można dokonać zmian w procedurach wykonywania operacji lotniczych z danego lądowiska. Tą metodą można również określić wpływ aerodynamiczny odległych budynków np. wieżowców.

Słowa kluczowe

EN

CFD; helicopters; helipad; wind influence

PL

aerodynamika numeryczna; śmigłowiec; lądowisko wyniesione; wpływ wiatru

• Wydawca: Wydawnictwa Naukowe Instytutu Lotnictwa
• Czasopismo: Prace Instytutu Lotnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: Nr 1 (242)
• Strony: 23--35
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., fot., rys., wykr.,

Twórcy

autor

Dziubiński A.

• Insyitute of Aviation, al. Krakowska 110/114, 02-256 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] ANSYS, 2014, "ANSYS Fluent 14.5 user's guide".
• [2] Dziubiński, A., Stalewski, W., and Żółtak, J., 2008, „Przykłady zastosowania pakietu Fluent™ w analizach bezpieczeństwa lotu śmigłowców," Prace Instytutu Lotnictwa, 194-195, s. 146-157.
• [3] Eurocopter, 2014, "Flight Manual of Eurocopter EC-135 P2+".
• [4] European Union, 2005, "Eurocode EN1991 -1-4:2005 (E)".
• [5] European Union, 2005, "National Annex to EN1991-1-4:2005 (E)".
• [6] Łusiak, T., Dziubiński, A., and Szumański, K., 2009, "Interference between helicopter and its surroundings, experimental and numerical analysis," TASK QURTAERLY, 13(4), pp. 379-392.
• [7] Helitech, 2014, "Geodetic and architectural information provided by company".
• [8] Sobczak, K., 2008, „Modelowanie wybranych przypadków lotu śmigłowca z wykorzystaniem oprogramowania FLUENT," Prace Instytutu Lotnictwa, 194-195, s. 158-165.
• [9] Swiderski, K., 2008, „Modelowanie numeryczne opływu budynków. Wpływ zjawiska konwekcji na pole przepływu," Prace Instytutu Lotnictwa, 194-195, s. 166-170.
• [10] Szymańska, K., et al., 2008, „Stan zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego w aglomeracji gdańskiej i Tczewie w roku 2007 i informacja o działalności fundacji ARMAAG," ARMAAG, Gdańsk.
• [11] Interia, 2014, „Masze Trójmiasto," http://naszetrojmiasto.winteria.pl/most.html.
• [12] Zhai, Z., Zhang, Z., Zhang, W., and Chen, Q., 2007, "Evaluation of various turbulence models in predicting airflow and turbulence in enclosed environments by CFD: Part-1: summary of prevent turbulence models," HVAC&R Research, 13(6).
• [13] Horn, J. F., Keller, J. D., Whitehouse, G. R., and McKillip, R. M., 2011, "An Analysis of Urban Airwake Effects on Heliport Flight Operations at the Chicago Children's Memorial Hospital," Illinois Department of Transportation.
• [14] Brownell, C. J., Luznik, L., Snyder, M. R., Suk Kang, H., and Wilkinson, C. H., 2012, "In Situ Velocity Measurements in the Near-Wake of a Ship Superstructure," Journal of Aircraft, 49(5), pp. 1440-1450.
• [15] Stanisławski, J., 2010, "Prediction of Helicopter H-V Zone and Cueing the Emergency Maneuver After Power Loss," The Archive of Mechanical Engineering (Archiwum Budowy Maszyn), LVII(l).
• [16] Wiśniowski, W., 2014, „Badania i świadczenie usług na światowym rynku badań," Marketing i Rynek, 3, s. 215-224.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę