二维振荡翼型俯仰和升沉耦合运动的水动力性能分析

发布时间：2021-12-09 21:38

　　为了分析二维翼型在非定常状态下俯仰和升沉耦合运动的水动力性能,本文基于RANS方法,运用重叠网格技术,以NACA 0020翼型为研究对象,分析了翼型耦合运动与单一运动的区别以及不同振荡频率对翼型耦合运动时升力、阻力和涡流的影响。结果表明:二维翼型做耦合运动时,振荡频率越小,俯仰运动效应大于升沉运动效应,振荡频率越大,升沉运动效应加强;翼型的振荡频率越大,翼面上涡的分离越迟,翼型发生失速的时间越晚;脱落涡的范围越广,翼型的升力系数和阻力系数越大。 

【文章来源】：船舶力学. 2020,24(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

网格划分

本文以NACA0020翼型为研究对象，翼型弦长c为0.1 m，来流速度U为2.28 m/s。翼型的三种运动状态示意图，如图1所示。1.2 二维翼型力学特性

设计网格时背景域中最小网格尺度与嵌套域中最大网格尺度相同，翼型前缘和后缘处的速度梯度非常大，并且由于速度分布的急剧变化，使流动产生分离。前缘和后缘处的这些分离区域对y+和附近区域的节点数非常敏感，所以翼型表面第一层网格厚度设置为10-5C，使y+≤1。网格划分形式如图3所示，对应的网格数量为4.8×105。时间步长为10-4，内部迭代次数为10。图3 网格划分

【参考文献】：
期刊论文
[1]混合翼型对扑翼推进性能影响分析[J]. 曹永辉,朝黎明,丁浩,赵红印.  上海交通大学学报. 2016(08)
[2]俯仰风力机翼型动态失速数值模拟[J]. 俞国华,竺晓程,杜朝辉.  太阳能学报. 2011(11)
[3]旋翼翼型俯仰沉浮运动非定常气动特性实验研究[J]. 史志伟,耿存杰,明晓,王同光.  实验流体力学. 2007(03)
[4]基于动态嵌套网格方法的摆动翼型粘性绕流数值模拟[J]. 杜超,李孝伟.  上海大学学报(自然科学版). 2007(03)

硕士论文
[1]二自由度振荡水翼推进性能分析及实验研究[D]. 孔德慧.哈尔滨工程大学 2016
[2]二维振荡水翼的水动力特性分析[D]. 王俊芳.中国海洋大学 2013



本文编号：3531354