收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

错列布置下两摆动机翼推进性能的研究

宋建浩  
【摘要】:鸟类、鱼类和一些昆虫经常使用其身体或者翅膀摆动来获得运动中的推进力。当它们在成群的移动时,它们可以利用流体动力学/空气动力学优点以节省能量。通过对生物系统的研究,人类可以得到一些新的发明的想法。对此类生物运动原理的研究对于开发仿生学推进装置有重要的意义。本文主要研究了错列布置下的两个摆动机翼的推进性能,其中上游机翼为受迫摆动,下游机翼为自由摆动。当摆动频率和振幅固定为St=0.25和AD=0.6675时,η/η0在J=6.54×10~(-5)时取得最大值3.6(此时相应的m*为11.3)。本文研究了摆动频率(St/St0=1.30~2.05)和振幅(AD=0.55~0.80)对于推进性能的影响。对于上游受迫摆动机翼或者单个受迫摆动机翼,随着摆动频率和振幅的增加,需要输入更多的能量。在相同的摆动频率和振幅下,两个机翼系统中上游机翼的输入功率比单个机翼时增加10~24%。在较低的摆动频率和振幅下,对于单一受迫摆动机翼,流向方向的力为阻力。随着频率和振幅的增加,阻力转变为推进力并逐渐增大。对于两机翼系统,上游受迫摆动的机翼在更小的频率和振幅下即完成阻力对推进力的转化。两机翼系统中上游机翼推进性能在较高频率和振幅时得到较大的提升。下游机翼的推进力相对上游机翼较小。推进性能主要有机翼所处的压力梯度有关。在上游机翼低频低振幅和高频低振幅的摆动条件下,下游机翼流向力为阻力。在特定的摆动频率下,下游机翼的推进力随着振幅的增大呈现先增大再减小的趋势。在St/St0=1.93,AD=0.65时获得下游机翼的最大推力系数。双机翼系统的最大推力系数在St/St0=2.05,AD=0.75取得。单个受迫摆动机翼的推力效率显示出清晰的阻力区域。而对于两个机翼系统阻力区域得到了极大的减小。单个机翼推进效率最大为9%,两个机翼系统的最优推进效率为18%,此时S_t/S_(t0)=1.80,A_D=0.75。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB17;V212;U661.313

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 盛振邦;朱文蔚;;对于多工况船舶推进性能的探讨[J];船舶工程;1981年02期
2 程健宇,庄礼贤,童秉纲;鱼类推进性能的数值计算[J];空气动力学学报;1991年01期
3 姚宏林;窦志国;王军;文明;王鹏;李翀;;重复脉冲激光推进工质推进性能与入射激光参数关系[J];装备指挥技术学院学报;2006年06期
4 王涛;;对称双翼沉浮振动推进性能研究[J];水动力学研究与进展A辑;2009年05期
5 童秉纲,王安平;三维波动板加速运动的推进性能研究[J];空气动力学学报;1991年03期
6 曹正蕊,洪延姬,李倩,王鹏,姚宏林;单脉冲能量对光船推进性能的影响[J];热科学与技术;2005年02期
7 戴贵龙;夏新林;于明跃;;多模式太阳能热推进的性能计算和分析[J];宇航学报;2010年06期
8 张曦;苏玉民;王兆立;;尾鳍形状对摆动尾鳍推进性能的影响[J];上海交通大学学报;2012年02期
9 李綦伟;夏冠博;;船舶电磁流体动力泵的推进[J];武汉造船;1980年03期
10 柯发伟;金星;李倩;曹正蕊;;点火形状对激光推力器推进性能的影响[J];装备指挥技术学院学报;2009年05期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 曹正蕊;洪延姬;李倩;崔村燕;;数值研究:内边界构形与推进性能的关系[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
2 崔村燕;洪延姬;何国强;;聚光系统的构形对激光推进器推进性能的影响[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
3 李天然;钱昆;王涛;;Suboff对称摆翼仿生推进的性能研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
4 赵修武;范直宏;陈柏泛;李志义;;具三角形艉翼集装箱轮推进性能计算(英文)[A];第二十一届全国水动力学研讨会暨第八届全国水动力学学术会议暨两岸船舶与海洋工程水动力学研讨会文集[C];2008年
5 丛文超;王志东;李力军;;波状摆动式鱼类的推进性能研究[A];第四届全国船舶与海洋工程学术会议论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张洪双;机翼数字化调姿精加工系统若干关键技术研究[D];浙江大学;2017年
2 刘鹏;环境流场与运动方式对摆动翼推进性能的影响研究[D];哈尔滨工程大学;2015年
3 李自然;脉冲等离子体推力器设计与性能的理论与实验研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 宋建浩;错列布置下两摆动机翼推进性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
2 王欢;通过并联摆动机翼的相互作用来加强推进力的研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
3 范胜豪;基于装配测量数据的机翼位姿修正及装配路径干涉检测方法[D];浙江大学;2017年
4 张明明;可变翼混合驱动水下滑翔机变体机翼系统研究[D];天津大学;2016年
5 张志强;基于地效的仿生海豚胸鳍推进性能数值研究[D];大连理工大学;2013年
6 邹泽;浅水航道舵桨推进性能研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
7 袁雄飞;基于VOF方法的机翼油箱燃油晃动分析与防晃研究[D];哈尔滨工业大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026