仿生扑翼气动性能数值研究

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作者：scidown 发布时间：2021-06-05 20:15:59 文章标题：

仿生扑翼气动性能数值研究( Numerical investigation on aerodynamic performance of a bionic flapping wing )

文章作者：

X Chang L Zhang MA Rong N Wang Key words flapping wing bird-like flapping unsteady flow radial basis function (RBF) hybrid dynamic mesh span-wise twisting mechanism

文章简述：

本文数值研究了一种仿鸟扑翼的气动性能。以海鸥翼为研究对象，考虑了扑动、折叠、摇摆和扭转等多种运动方式，设计了海鸥翼的几何结构和运动学参数。采用基于混合移动网格的内部非定常流动求解器进行非定常流动模拟。在本研究中，我们主要关注两个主要问题，即下划水比例的影响和跨向扭转的效果。数值结果表明，下冲程比例与扑动过程的效率密切相关。利用所建立的几何模型和运动学模型，较好的比例为0.7左右，与实测数据非常接近。另一个发现是适当的跨向扭转可以大大降低阻力和功率消耗。对两种不同降频的情况进行了仿真比较。数值计算结果表明，通过适当的扭转运动，两种情况下的功率消耗均可降低20%以上，阻力系数均可降低60%以上。流动机理主要是通过调节局部有效攻角来控制非定常流动分离。这些结论对高性能微型飞行器(MAV)的设计具有一定的参考价值。

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