考虑壁面效应的摆动翼推进特性数值模拟

发布时间：2024-05-16 22:31

　　采用重叠网格技术对考虑壁面效应的摆动翼的推进特性进行数值模拟。系统地分析壁面距离、摆动运动幅值和无量纲频率f*对摆动翼推进特性的影响,并将其与自由流场中的摆动翼推进结果相对比。研究结果表明,摆动翼的推力随着壁面距离的减小呈现出逐渐增大的趋势,且存在最佳壁面距离对应最大推进效率。此外,对不同壁面距离下摆动翼后方的涡流场结构进行分析,从流动机理的角度对数值模拟结果进行解释。

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【部分图文】：

图1计算模型和边界条件壁面条件

惺?的Ｄ庋芯浚?踊?砩喜?龊?洋生物游动的高机动性和高效性，以便于设计出具有优越的推进性能、机动性能和低噪声特性的仿生摆动翼，为新型自主式水下潜器（AutonomousUnderwaterVehicle,AUV）的研发提供一定的参考。1计算模型和运动方程本文选取二维的NACA00....

变化C/U1.910；图2摆动翼升力系数和阻力系数3.03.54.04.55.02040时间/周期率随俯仰振幅仰振幅的

f近乎不变，约为0.3。此外，不同*f下摆动翼的推力系数和推进效率随壁面距离的变化趋势与不同俯仰振幅下的变化趋势类似，即摆动翼产生的推力随着壁面距离的减小呈现出持续增大的规律，而推进效率在d=0.80C时达到最大值。该结论与第3.1节中的结论相吻合，再次说明当壁面距离为0.80C....

图5不同壁面距离下摆0.180.0900.090.180.270.360.0500.05x/mWza)d=0.5C

可获得最佳推进性能。3.3摆动翼周围的流场结构考虑到摆动翼的推进性能与其周围的流场结构密切相关，对摆动翼周围的流场结构进行展示，从水动力学机理的角度揭示摆动翼可获得良好推进性能的原因。图5为不同壁面距离下摆动翼流场涡量分布图，相关运动参数设置为：v=0.1m/s；θ0=30o；f....

分布图60.180.0900.090.180.270.3600.050.100.15x/mWzb)d=1.5C下摆动翼流场涡量

本文编号：3975003