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《哈尔滨工业大学》 2017年
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通过并联摆动机翼的相互作用来加强推进力的研究

王欢  
【摘要】:本文通过计算流体力学(CFD)的方法研究固定雷诺数(Re=220)下并联摆动机翼对推进力提升效果的影响。首先本文研究了在不同参数条件下(例如摆动频率StD=0.12,0.15,0.175,0.2,0.225,0.25,0.3、摆动幅度AD=1.2,1.4,1.6,1.82.0)的单个机翼(直径D=0.001 m,弦长C=6D)的尾流和受力情况。计算得到反卡门涡街的流体结构,并同时获得了水平方向的推进力。整理并制作了单个机翼的能量系数,推进力系数和推进比的图像。并且研究了机翼的摆动中心对以上各个力学系数的影响。从单个机翼的推进比图像中选取了两个具有代表性的数据组,其中一个代表低推进比系数工况,另一个代表高推进比系数工况。接着将两个机翼并联排布,在不同的机翼间隙(S*=S/D=2.5,3.1,4,5,6,8)和摆动相位差(φ=0°和180°)条件下,计算获得了能量系数,推进力系数和推进比变化趋势。从结果中发现,对于单个摆动机翼,当摆动中心在机翼前沿时,可以获得最大推进比。在摆动中心从机翼前沿移向机翼后沿的过程中,能量系数、推进力系数和推进比都会逐渐变小。在两个机翼并联排布的条件下,若两者反相摆动,则两者的推进力系数都会获得提升。但是对于单机翼的高推进比的情况,并联后推进力系数的增强幅度相对较小。反相摆动会使消耗的能量和产生的推进力都变大。在同相摆动的情况下,推进力系数相比于单个摆动机翼的推进力系数会有所减小。除此之外,同相摆动会使消耗的能量和产生的推进力都变小。当S*=2.5时,两个机翼获得最大的推进比系数提升。同时发现4种不同的流动状态,并且详细介绍了不同流态的主要特征。
【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】:V212.1

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