виды, преимущество, как выбрать и произвести укладку
Содержание:
- Где удобно применять?
- Какие бывают виды
- Инфракрасный
- Устройство
- Преимущества
- Недостатки
- Резистивный
- Устройство
- Принцип работы
- Преимущества
- Недостатки
- Производители
- Теплолюкс Экспресс
- НИК СИНИОН
- Трио
- Доброе тепло
- Теплый дом
- Синплен
- Параметры выбора
- Технология укладки
- Особенности эксплуатации
- Видео материалы
Мобильные греющие полы — это инновационные системы обогрева. Их главная особенность — возможность перемещения в любое удобное место в доме.
Помимо этого, при монтаже не требуется производить укладку гидроизоляции, заливать стяжку, класть финишное покрытие. Нужно только расстелить полотно на поверхности, подключить к электропитанию, и портативное устройство готово к эксплуатации.
Конструкция мобильного тёплого пола, состоит из электрических нагревательных элементов, которые покрыты термостойкой гибкой плёнкой, блока питания и терморегулятора.
Установка портативного обогревателя обойдется намного дешевле, если сравнивать со стационарными системами.
Мобильный электроковёр можно использовать в любом месте, где присутствует электрическая сеть. Он используется при желании обогреть жилое помещение, а также в ванной или лоджии, чтобы создать комфортную атмосферу.
Такое отопление подходит как для квартир, в качестве дополнительной системы обогрева в зимний период, так для офисных помещений, загородных домов. Укладывается и в комнатах бытового назначения, где отсутствует радиаторное отопление.
Чтобы использовать съёмный тёплый пол как основное отопление, поверхность помещения должна быть покрыта нагревательной плёнкой на 70%. Однако зимой, данная система подходит лишь в виде дополнительного источника тепла.
К сведению! Есть модели, которые выпускаются специально для использования в автомобиле, что позволяет ногам, находится в тепле.
В комплект входит переходник, при помощи его осуществляется подключение устройства к автомобильному прикуривателю.
Мобильные греющие полы подразделяются в зависимости от конструкции нагревательного элемента на два типа — резистивная плёнка и устройства, обогрев в которых осуществляется при помощи инфракрасных волн.
Все модели небольшого размера и фиксируются к поверхности на специальные крепления. Вес тёплых электрических полов (ковриков), около 3 кг, а в сложенном виде они довольно компактны и удобны в переноске.
Данные изделия имею различное напряжение 12 или 220 Вт, это зависит от их предназначения. Мощность пола на 1 м2 колеблется от 200 до 600 Ватт. Работают эти отопительные устройства от электричества.
Все тёплые полы, в виде ковриков с подогревом, обладают максимальной температурой нагрева +55 градусов, поэтому данные приспособления абсолютно не опасны для человека.
ИнфракрасныйК сведению! Такие мобильные портативные системы обеспечивают циркуляцию холодных и тёплых воздушных масс, при этом не происходит пересушивание воздуха.
Наиболее популярной моделью среди тёплых ковриков для полов считается инфракрасная плёнка.
УстройствоТёплый пол инфракрасного типа — пленка, покрытая карбоновыми полосками, которые объединены в блоки по 20 штук. Нагреватели (карбоновые полосы) подключаются параллельно, это даёт возможность системе функционировать даже если выходит из строя один блок.
Выпускаются модели, имеющие сплошной карбоновый слой. В таких конструкциях, пол работает даже при локальном разрыве полотна.
Принцип работы
В данном устройстве теплоизлучаетелем выступает карбоновая паста с углеродными соединениями. Тепло рассеивается по помещению с помощью инфракрасный лучей, их длина от 5 до 20 мкм.
Помимо этого, в конструкции инфракрасного пола есть фольгированная прослойка, которой нет в резистивном полу, что позволяет направлять волны в нужном направлении.
ПреимуществаК сведению! Инфракрасные волны имеют направленное действие, поэтому равномерно прогревают помещение.
Тёплый инфракрасный электрический коврик имеет немало плюсов, и многие отдают ему предпочтение при выборе отопительной системы. К ним можно отнести:
- возможность разрезать плёнку по специальным линиям — что упрощает процесс укладки;
- высокий уровень теплопроводности — обеспечивает карбон;
- эффективность — при минимальных затратах;
- незначительная выработка анионов, которые полностью поглощает половое покрытие — тем самым, такая тёплая подстилка на пол не наносит вред здоровью;
- безопасность — так как по технологии пол подключается к заземлённой розетки;
- допустимость взаимодействие с любым напольным покрытием — ламинат, линолеум, ковролин;
- минимальное время нагрева — около 5 минут;
- уничтожение микробов в воздухе инфракрасными лучами;
- наличие терморегулятора, что позволяет устанавливать нужную температуру.
Стоит отметить и незначительные минусы инфракрасных полов:
- конструкция имеет много скрытых контактов, поэтому необходимо провести тестирование пола перед укладкой;
- высокая цена;
- опасность возгорания при неправильном монтаже.
Резистивный тёплый коврик — ещё одна модель мобильных греющих полов.
УстройствоРезистивный коврик — двухслойная плёнка, нагревательным элементом служат металлические полосы, которые соединяются двумя токопроводящими проводами.
Дорожки изготовлены из материала обладающего высоким сопротивлением, что позволяет осуществлять быстрый нагрев. Расстояние между ними составляет меньше 1 мм, поэтому пол прогревается равномерно. С боку изделия расположена шина, через неё идёт питание.
Подложкой служит полимер, а слой сверху — композитный пластик, он хорошо переносит механические воздействия и высокую температуру. Поэтому, изделие можно неоднократно скручивать и раскручивать без нанесения вреда его состоянию.
Принцип работыПринцип функционирования таких полов схож с кабельными системами. Плёнка включает в себя несколько блоков, путём конвекции по ним поочерёдно передаётся тепло.
Процесс нагрева выглядит следующим образом — металлические полосы нагреваются при помощи электричества, и передают тепло финишному покрытию, которое отдаёт его помещению.
ПреимуществаКак и инфракрасная модель, этот пол несложен в установке, он мобилен и легко перемещается. Кроме того, такие половики безопасны, так как не перегреваются — нет риска получения ожогов.
Если выходит из строя одна полоса, то вся система продолжает функционировать. Наличие термостата позволяет поддерживать температуру на нужном уровне. Устройство высоко эффективно, удобно, экологически безопасно и не пересушивает воздух. В результате чего не вызывает аллергии.
НедостаткиК недостаткам резистивной плёнки относятся следующие моменты:
- Возможность установки только «сухим» способом, монтаж под стяжку запрещён. Поэтому, стелить её можно под ламинат, линолеум и ковролин, а вот под плитку нельзя.
- Изделие хрупкое, легко деформируется и подвержено механическим повреждениям, его нельзя сгибать, так как могут образоваться заломы. Рекомендовано перед укладкой напольного покрытия накрыть плёнку полиэтиленом.
- Запрещено стелить под ковёр, особенно толстый — снижается уровень теплоотдачи.
Рекомендовано перед укладкой напольного покрытия накрыть плёнку полиэтиленом.Мобильные тёплые системы на пол производятся как в России, так и в странах Европы и Китая. Все компании постоянно усовершенствуют конструкции отопительных устройств.
Мобильный теплый пол
Смотрите это видео на YouTube
У нас, наиболее популярными являются отечественные изделия.
Теплолюкс ЭкспрессТеплолюкс (Россия) — лидер продаж мобильных полов, наиболее востребовано изделие Teplolux Express. Данный модельный ряд используется под различный напольный материал, возможна укладка ламината, ковролина, линолеума, и даже плитки.
У такого коврика, лицевая сторона изготовлена из эластичного искусственного войлока, поэтому его легко скручивать. Вес пола около 3 кг, при мощности от 300 до 560 Вт.
Изделие укомплектовано проводом, его длина 2,5 метра.
Огромный плюс — наличие специального терморегулятора, на котором можно устанавливать температуру для каждого дня недели. Это позволяет экономить до 70% электроэнергии.
НИК СИНИОНООО «НИК СИНИОН» (Россия) — производит плёночные нагревательные устройства SinPlen, стандартный размер 5 — 6 м2. Работают от электросети 220 В. Мощность данных полов 280 Вт на м2, что позволяет полноценно обогревать помещения покрытое греющим ковриком на 30%.
ТриоСпециализация компании «Трио» (Украина) — небольшие мобильные устройства (1,8 х 0,6). Данные полы эффективны, экономичны, и доступны по цене, они подходят для точечного обогрева в маленьких помещения (ванна, балкон).
Доброе теплоОсновное направление компании — инфракрасные полы переносного типа размером 80 на 50 см, мощность которых 220 Вт. Основной плюс бренда — огромная палитра дизайнов, разнообразная цветовая гамма и разнообразие рисунков.
Пол экономичен, безопасен, работает даже в сырой комнате. Изделие может применяться для сушки обуви и в помещениях, где хранятся овощи.
Теплый домПопулярностью среди изделий компании «Тёплый дом» пользуется модель Viks.
Это коврик-ковролин, с обеих сторон которого цветное покрытие, что позволяет укладывать его даже в сыром помещении. Монтаж простой — достаточно постелить изделие и подключить его к сети.
СинпленСинплен — мобильный тёплый пол, пользующийся огромным спросом у покупателей. Имеет толщину всего 0,6 мл, но это не отражается на качестве обогрева и широком температурном диапазоне. Отлично сочетается с ламинатом и ковролином.
Кроме стандартной длины, производитель принимает заказы на изготовление ковриков индивидуального размера.
Параметры выбораОбласть применения мобильных полов с обогревом достаточно объемна, поэтому выбирая конструкцию нужно учитывать площадь обогреваемого помещения и мощность устройства.
Кроме того, необходимо определиться, какое будет отопление — основное или дополнительное.
Совет! Продукцию рекомендовано приобретать от известных и проверенных производителей. При этом следует убедиться в наличии сертификатов на изделие, в котором подробно указано о пожаро- и электро- безопасности.
При выборе переносного инфракрасного отопления нужно обращать внимание на:
- изоляцию контактов;
- толщину плёнки — она должна быть минимум 0,3 мм. Необходимо учитывать, что чем толщина больше, тем изделие устойчивей к механическому повреждению;
- мощность — для линолеума 160 Вт/м2, для плитки 220 Вт;
- карбоновое напыление — равномерность слоя, без просветов;
- промежутки между карбоновыми полосками — они могут быть прозрачными или мутными.
К сведению! Прозрачные — клеевой состав, они деформируются со временем, мутные — ламинация, прослужат долгие годы.
При покупке резистивной плёнки, стоит помнить, что такой тёплый пол не укладывается под палас и во влажном помещении, так как соприкосновение с водой может привести к возгоранию.
Но тут все зависит от производителя, мы описали модели, которым не страшна влага.
На какой бы модели вы не остановили свой выбор, особое внимание следует уделять качеству изделия. Дешёвые полы от сомнительных производителей лучше не брать, ведь от этого зависит комфорт и безопасность в доме.
Технология укладкиМонтаж переносного тёплого пола прост, для этого не требуется иметь специальную квалификацию. Для установки устройства достаточно лишь расстелить коврик, и включить его в розетку.
Стелить данное приспособление можно на различное половое покрытие, так как направление тёплых потоков идёт вверх, поэтому материал финишной отделки не важен.
Главное, иметь ровную поверхность, на которую будет укладываться пол. А покрытие сверху полностью закрывало греющую плёнку.
К сведению! Декоративное изделие, которым мобильный тёплый пол накрывается, должно быть не твёрдым.
Класть такие системы под ламинат, паркет и дерево нет смысла, так как твёрдое изделие существенно снизит эффективность функционирования.
Монтируя переносной пол под линолеум, нужно изучить характеристики изделия, ведь многие материалы выделяют вредные испарения при нагревании.
Идеальным вариантом для мобильного напольного устройства является ковровое покрытие. Подбирая его, необходимо учитывать толщину паласа. Тонкие ковры хорошо пропускают тепло, чем они толще, тем продуктивность системы понижается.
Выбирая ковровое покрытие, важно учитывать его качество и состав. Если в составе вредные вещества, то при нагревании они будут выделяться в воздух. Такое соседство нанесёт вред здоровью человека.
Особенности эксплуатацииК сведению! Лучшим покрытием для мобильных тёплых полов считается тонкий высококачественный натуральный ковёр.
Чтобы повысить качество работы съёмного отопления, и продлить его срок службы, нужно учитывать ряд моментов:
- Устанавливать мобильный коврик только на ровную поверхность. Ямки и трещины могут вывести его из строя.
- Не ставить мебель или тяжёлые предметы на плёнку, это приведёт к перегреву, а в последствии и к поломке системы.
- Подключать пол следует к отдельному источнику питания, имеющему встроенный предохранитель.
- Не включать в собранном виде.
- Застилать покрытием следует только плёночную часть, терморегулятор накрывать нельзя.
- Не укладывать поверх изделия толстые или тяжелые материалы, это нарушить правильность функционирования пола.
- Не оставлять включённым, когда не используется.
Мобильные тёплые полы являются удобными и эффективными устройствами обогрева, не занимающими много места. Они несложны в эксплуатации, и для их установки не требуется особого опыта.
Имея такой пол, ваши ноги будут постоянно теплые, а при понижении температуры на улице, вы сможете поддерживать в квартире комфортные условия.
Видео материалы
Мобильный тёплый пол за 5 минут.
Смотрите это видео на YouTube
Мобильный теплый пол Теплолюкс
Смотрите это видео на YouTube
Теплый пол под ковер цена
Теплыми полами у себя в доме уже никого не удивишь.
Отопительные системы такого типа в последнее время используют особенно часто. Такой популярности есть несколько причин и первая из них — это особенные свойства теплых полов.
Однако разработчики не устают удивлять нас новыми разработками. Не так давно в массовом доступе появился переносной теплый пол, который по своей популярности может даже посоревноваться с его стационарными аналогами.
Содержание
- 1 Особенности устройств
- 2
Виды и свойства
- 2.1 Обзор популярных моделей
- 2.2 Как пользоваться? (видео)
- 2.3 Советы по выбору и отзывы
Особенности устройств
Мобильный теплый пол являет собой замкнутую систему обогрева, что может использоваться практически везде. Оборудование работает от электричества. Устанавливают мобильный теплый пол под ковер.
Это обязательное требование, так как по голому теплому полу ходить не рекомендуется. Его рабочей температуры вполне хватает для того, чтобы полностью прогреть ковер любого типа и толщины.
Особенно хорошо такие системы обогрева взаимодействуют с ворсовыми и плетеными коврами. Они способны длительное время держать температуру и отдавать тепло в окружающую среду.
В большинстве случаев теплые полы подобного типа делают по технологии инфракрасных нагревателей. По аналогичной системе работает полноценный инфракрасный теплый пол, который еще называют пленочным.
Мобильный инфракрасный пленочный теплый пол чрезвычайно удобен и безопасен в работе. Все что от вас требуется — это расстелить пленку на стационарный пол, прикрыть ее ковром и включить в розетку.
Уже через несколько минут инфракрасный мобильный пол нагреется до указанной температуры и будет поддерживать ее постоянно. Регулировка температуры обогрева выполняется с помощью небольшого термостата.
Мобильный пленочный теплый пол делают из очень плотной пленки. Она не боится давления, перепадов температур или влаги. Огонь ей тоже не страшен, а в случае появления неисправностей система автоматически отключится.
В качестве нагревательного элемента выступает карбоновая нить, что питается от медных контактов. Переносной теплый пол под ковер можно уложить даже в кухне или ванной комнате.
Чаще всего теплый пол попросту стелют под ковер. Разработчики предоставляют возможность выбрать мобильный теплый пол любых размеров. За дополнительную плату можно даже заказать себе мобильный пол с особыми размерами.
Прикрытый ковром, теплый пол совершенно безопасен и не нуждается в дополнительных манипуляциях. Однако некоторые люди предпочитают крепление мобильного пола с помощью скотча.
Виды и свойства
Мобильные теплые полы можно разделить на два основных вида.
- Электрические мобильные системы обогрева использовались еще до появления пленочных полов. В подобном оборудовании нагревательным элементом выступает кабель. Его пропускают сквозь подложку из мягкой и эластичной ткани. Толщина таких полов равняется 3-5 мм. Сейчас их уже можно назвать морально устаревшими, хотя в продаже до сих пор вполне реально найти качественные образцы;
- Инфракрасный мобильный теплый пол пришел на замену электрическому. Он тоньше и легче электрического пола. Уровень безопасности в нем тоже выше, а вот энергопотребление удалось немного снизить. Здесь свою роль играет минимальный объем нагревательного элемента. Толщина пленочных мобильных теплых полов редко бывает выше, чем 1 мм, что делает их совершенно незаметными и чрезвычайно удобными системами обогрева.
Он тоньше и легче электрического пола. Уровень безопасности в нем тоже выше, а вот энергопотребление удалось немного снизить. Здесь свою роль играет минимальный объем нагревательного элемента. Толщина пленочных мобильных теплых полов редко бывает выше, чем 1 мм, что делает их совершенно незаметными и чрезвычайно удобными системами обогрева.Преимущества и недостатки мобильных теплых полов
Преимуществ у мобильных теплых полов очень много. Сложно найти более простой и удобный способ обогреть пол в комнате. Недостатки у таких систем тоже имеются, но на их эффективность они почти не влияют.
Основные преимущества:
- Относительно низкая цена;
- Возможность установить и подключить пол за 5 минут;
- Мобильность;
- Безопасность в работе;
- Устойчивость к влаге, коррозии и огню;
- Долговечность.
Основной недостаток — это довольно высокая цена за электричество, особенно у моделей с большими габаритами.
Обзор популярных моделей
Купить мобильный теплый пол в магазине совсем несложно. Современные производители просто завалили рынок огромным количеством моделей на любой вкус.
А вот выбрать из огромного разнообразия товаров лучшее решение — это уже задача посложнее. Благо, самые популярные и надежные модели уже давно выбились в лидеры по продажам, остается только их назвать.
Вот несколько из них:
- Мобильный теплый пол Трио производят в Украине. Разработчики решили изготовлять мобильные обогревательные системы небольших размеров. Теплый пол трио имеет размеры 180×60 см. Для полноценного обогрева комнаты он вряд ли подойдет, а вот для точечного прогрева отдельных частей помещения сложно найти что-то более подходящее. Тем более что цена у него достаточно низкая, как и энергопотребление.
- Мобильный теплый пол Синплен можно охарактеризовать, как исключительно надежные системы обогрева. Их структура позволяет использовать теплые полы даже после поломки одного из нагревательных элементов. В этом они очень похожи на стационарные пленочные полы. Модель синплен изготовляют по стандартным размерам. За небольшую дополнительную плату вы сможете заказать мобильный теплый пол с уникальными габаритами. Мощности теплого пола синплен хватает для того, чтобы обогреть всю комнату.
В этом они очень похожи на стационарные пленочные полы. Модель синплен изготовляют по стандартным размерам. За небольшую дополнительную плату вы сможете заказать мобильный теплый пол с уникальными габаритами. Мощности теплого пола синплен хватает для того, чтобы обогреть всю комнату.- Мобильный теплый пол Теплюлюкс отлично комбинируется с плиткой, паркетом или ламинатом. Если постелить его на одно из этих покрытий, а затем уложить сверху ковер, то вам удастся добиться максимальной эффективности. Наружный слой теплого пола изготовляют из синтетического войлока. Однако стоит заметить, что температурный максимум в такой системе составляет всего 30-35 градусов.
Цена мобильного теплого пола Трио равняется 25-30 долларам. Однако здесь стоит понимать, что за эту стоимость вы получите мобильный теплый пол с небольшими габаритами.
Теплые полы Синплен продаются за 50-60 долларов. Здесь уже имеется в виду образец с размерами 1.5×1.5 м.
Мобильные теплые полы Теплолюкс с габаритами 3×3 м можно купить за 70-90 долларов.
Как пользоваться? (видео)
Советы по выбору и отзывы
С выбором мобильных теплых полов определиться несложно. Если выбирать между пленочными и электрическими полами, то предпочтение стоит отдать первому варианту. Инфракрасные полы, как правило, дешевле и безопаснее.
У вас также будет возможность выбрать мощность коврика. От мощности зависит температура прогрева помещения. Всегда помните о том, что мобильные или стационарные теплые полы не являются системами капитального обогрева.
Они скорее предназначены для создания уютной обстановки в доме и подогрева покрытия пола до комфортных значений. Поэтому гнаться за мощностью не стоит. Температуры пола в 30 градусов будет более чем достаточно.
Если же говорить о конкретных производителях и моделях, то теплый пол Трио желательно покупать тем, кто хочет просто обогреть часть пола без лишних затрат.
Модель Синплен уже рассчитана на существенный обогрев помещения. При желании ее даже можно использовать для полноценного обогрева.
Например, в холодные дни осени, когда на улице сыро, но температура еще слишком высока для включения центрального отопления.
Полы Теплолюкс имеют огромное количество вариаций, особенно это касается размеров моделей.
Однако сравнительно низкий уровень максимальной температуры позволяет использовать подобную продукцию только для обеспечения комфортных условий в помещении.
Особенно полезно покупать мобильные теплые полы тем, у кого есть маленькие дети. Они ведь всегда ползают по полу и играются на ковре.
Установить переносной теплый пол в кабинете — это еще одно верное решение.
Оно наверняка повысит вашу работоспособность. Да и вообще, мобильные теплые полы можно с успехом применять в любых ситуациях.
Чтобы еще лучше разобраться со своими желаниями, советуем посмотреть отзывы о мобильном теплом поле.
Ангелина, 25 лет, г. Москва:
Купили себе мобильный теплый пол в прошлом году. У нас маленькие дети, и мы все время боялись, что они зацепятся за провода или что-то себе повредят, но мои опасения были напрасными.
О покупке ни разу не пожалела.
Виталий, 34 года, г. Бердичев:
Поставил переносной теплый пол в гостиной. Радости моей нет предела. Как же приятно после тяжелого рабочего дня ступить на мягкую и главное — теплую поверхность ковра.
А кота своего я с теплого ковра и вовсе согнать не в состоянии.
Евгений, 35 лет, г. Астрахань:
Для меня мобильный пол стал настоящим открытием. Постоянно беру его с собой на дачу. Вещь классная, а уж свои деньги отбивает на все сто процентов.
Высокоточная численная оптимизация с использованием методов неструктурированных сеток
Высокоточная численная оптимизация с использованием методов неструктурированных сеток
Эффективный метод проектирования для детальной оптимизации аэродинамической формы для обеспечения безопасности и эффективности космических аппаратов.
Полностью автоматизированные изменения геометрии позволяют оптимизировать транспортные средства в целом, включая обрезку прогибов поверхности в одной или нескольких точках конструкции.
Преимущество
Эта технология представляет собой передовой инструмент для проектирования, который будет иметь решающее значение для разработки исследовательских транспортных средств. Эта возможность широко использовалась для поддержки программ Инициативы по космическим запускам, как для применения высокоточных возможностей для улучшения концептуального проектирования в отрасли, так и для поддержки внутренней концептуальной разработки и уточнения в поддержку исследований по совершенствованию технологий.
Справа: Примеры возмущений поверхностной сетки, доступных для оптимизации на Ames CTV.
Обзор исследования
Со времен программы высокоскоростных исследований (HSR) алгоритм вычислительной гидродинамики Эйлера (CFD) на неструктурированной сетке, AIRPLANE, был связан с методом оптимизации градиента с ограничениями.
Чтобы облегчить оптимизацию, был разработан набор инструментов для поддержки оптимизации, а вычислительная эффективность некоторых инструментов была повышена. В дополнение к решателю потока и методу оптимизации пакет оптимизации включает в себя: метод возмущения поверхностной сетки, APSHAPER; метод возмущения объемной сетки, МЭШМВ; генератор неструктурированных сеток MESh4D и сопряженный решатель SYNPLANE (коммерчески доступное программное обеспечение).
Триангулированные поверхности искажаются во время оптимизации с помощью APSHAPER. Переменные проекта — это коэффициенты, применяемые к определяемым пользователем наборам функций аналитической формы, добавленным к поверхностям конфигураций. Оптимизатор корректирует их для улучшения целевой функции, которая обычно основана на аэродинамической величине.
Конструктору предоставляются расчетные переменные кривизны и толщины, полиномиальные функции для наклона передней и задней кромки, экспоненциальные функции для изменения затупления передней кромки, крутки, а также функции продольного и вертикального смещения для изменения формы в плане или двугранного угла крыло.
Закрылки (поверхности управления) могут быть смоделированы с произвольными линиями шарнира с зазорами по размаху или без них. Переменные конструкции позволяют изменять геометрию поверхностей крыла, корпуса и хвостового оперения, что может допускать геометрические изменения, охватывающие всю поверхность конфигурации. Кроме того, этот метод позволяет перемещать или возмущать отдельные поверхности компонентов, а затем автоматически объединять их во время оптимизации. Примером этого является движение крыла вверх или вниз на неподвижном фюзеляже.
Слева: коэффициенты тангажного момента для базовой и оптимизированной модели Apollo CM.
Объемные сетки тетраэдров генерируются с помощью МЭШ4Д для базовой конфигурации, затем эти объемные сетки возмущаются, а не регенерируются, если это возможно, с помощью МЭШМВ. SYNPLANE — это сопряженный метод, предоставляющий альтернативный способ вычисления градиентов, который значительно снижает вычислительные затраты на оптимизацию. Его происхождение восходит к математической теории оптимального управления, и аналогичный метод, основанный на структурированных сетках, широко использовался в программе HSR.
Несколько транспортных средств были оптимизированы с помощью подхода неструктурированной сетки; к ним относятся: орбитальные космические самолеты, транспортное средство для перевозки экипажа Эймса и, совсем недавно, командный модуль Аполлона (CM). Результаты многоточечной оптимизации OSP и CTV привели к улучшению характеристик и устойчивости автомобиля в нескольких расчетных точках. Производительность и управляемость конфигурации CTV были подтверждены испытанием в аэродинамической трубе, расчетами Навье-Стокса и моделированием полета на симуляторе вертикального движения Эймса.
Базовый КМ «Аполлон» (используемый во всех полетах) стабилен и находится в опасном крайнем переднем положении, что представляет угрозу безопасности, если КМ отделяется от стартовой башни во время прерывания. В Apollo CM была применена оптимизация, чтобы исправить эту нежелательную характеристику. Переменные конструкции включали: радиус вершины (RA), радиус основания (RO), радиус угла (RC) и прилежащий угол q.
Упражнения по проектированию CM показали, что характеристики поперечной дальности могут быть улучшены при сохранении надежной устойчивости вершины к корме с помощью одной точки дифферентовки. Характеристики момента тангажа, полученные с помощью AIRPLANE, показаны для базовой и оптимизированной CM, а решение Навье-Стокса для оптимизированной конфигурации подтверждает результаты Эйлера. Оптимизация проводилась при трех расчетных условиях на скорости 3,3 Маха для углов атаки 75, 130 и 143 градуса. Цели проектирования состояли в том, чтобы создать положительный момент тангажа в первой расчетной точке (а = 75), исключить переднюю точку дифферентовки вершины, улучшить L/D при а = 130 и сохранить базовую переднюю точку дифферента на уровне =143. Упражнения по дизайну CM показали, что характеристики поперечного диапазона могут быть улучшены при сохранении надежной устойчивости вершины к корме с помощью одной точки дифферента. Оптимизированный CM имеет больший радиус основания, больший угол прилегания конуса и меньший радиус угла, чем CM Apollo.
Справа: расчет Навье-Стокса оптимизированной формы капсулы Аполлона с показанными линиями тока на поверхности и контурами давления.
История вопроса
Оптимизация аэродинамической формы с использованием структурированных сеток успешно использовалась в течение нескольких лет в НАСА Эймс при проектировании высокоскоростного гражданского транспорта. Сопряженный метод позволил быстро вычислить градиент, и были применены эффективные методы движения поверхности и объемной сетки. Однако эти методы структурированных сеток требовали начального периода работы в несколько месяцев для создания подходящих сеток для полных конфигураций.
Методы неструктурированных сеток позволяют установить базовую поверхность и сетку объемов за гораздо меньшее время и проще, чем методы структурированных сеток. Генерация объемной сетки полностью автоматизирована независимо от геометрической сложности конфигурации. Полная многоточечная численная оптимизация конфигурации может начаться в течение нескольких дней с использованием неструктурированных методов, а результаты оптимизации могут быть получены в течение нескольких недель с помощью специальной компьютерной системы, возможно, еще до того, как будет запущена программа оптимизации на основе структурированной сетки.
Коги) 