基于拍动翼型气动力特性的数值模拟研究
发布时间：2021-12-16 05:49
本文采用浸入边界-格子玻尔兹曼法研究运动轨迹和地面效应对拍动翼气动特性的影响。受小型生物和微型飞行器的启发,本文对NACA0012翼型在较低雷诺数和较小振动频率范围内进行调查。所有模拟情况的升降幅度固定为翼型的一倍弦长c。（1）首先,翼型执行升降与俯仰相结合的传统运动。通过大量的模拟,得到适用于推力和效率研究的俯仰振幅与旋转轴位置的最佳组合:分别是θm=30o和xp=c/4及θm=45o和xp=c/2。之后,在传统运动中加入水平方向的冲击运动,翼型的运动轨迹通过相对冲击频率k,冲击幅度lm和俯仰与冲击运动的相位差φ进行改变。与传统运动相比,本文发现八字形轨迹对平均推力Ct,mean及推力效率ηt起到提升作用。且当k为奇数时,伴随特殊的φ值,平均升力Cl,mean也能得到提升。另外,加入冲击运动能使翼型后缘出现多涡现象并发生漩涡捕捉,这对翼型气动特性的提升是有帮助的。（2...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
D2Q9离散速度模型示意图
图 2.2 浸入边界法网格示意图(2.6)和(2.7)表述格子玻尔兹曼方法，需要 方法并不能准确地描述密度和动量项受到之后 Guo 等人[71]提出一种相似的方程。本 u和动量通量 uu的影响。修改后的外力tttftftfeq ((,) (1,)(x,)xxefeueu 24211ssccF f t uef21 体速度主要由两方面组成，一是受密度分传统 IBM，为满足无滑移边界条件，Wu知的。并把 f 对应的速度表示为中间速：
以二维的 D2Q9 模型为例，如图2.3 显示，八个运动粒子在“■”位置可能不在网格点上，但经碰撞以后，会在下一时刻迁移至“●”位置处。由于非均匀网格都是直线，那么， ( 1~8) g 的表达式可以简单而直接的得到。如在某一时刻 t，以图 2.3 中1g 为例，1g 在水平网格线jy y上，可以利用三个网格点(,)i1 jxy 、 (,)ijx y和 (,)i1 jxy 处的分布函数进行插值得到 (
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种稳定的浸没边界-格子波尔兹曼方法[J]. 吴杰,舒昌,赵宁. 南京航空航天大学学报. 2013(03)
[2]微型扑翼低雷诺数绕流气动特性研究[J]. 杨文青,宋笔锋,宋文萍,李占科. 空气动力学学报. 2011(01)
[3]基于沉浸边界法的二维拍动翼数值模拟[J]. 潘定一,邓见,邵雪明. 空气动力学学报. 2008(04)
[4]NUMERICAL ANALYSIS OF THE GROUND EFFECT ON INSECT HOVERING[J]. GAO Tong, LIU Nan-sheng, LU Xi-yun Department of Modern Mechanics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China,. Journal of Hydrodynamics. 2008(01)
[5]微型飞行器低雷诺数空气动力学[J]. 李锋,白鹏,石文,李建华. 力学进展. 2007(02)
[6]扑翼轨迹对空气动力的影响[J]. 张永立,赵创新,徐进良. 科学通报. 2006(06)
硕士论文
[1]基于速度修正的浸入边界—格子Boltzmann方法及应用研究[D]. 王星.南京航空航天大学 2012
本文编号：3537604
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
D2Q9离散速度模型示意图
图 2.2 浸入边界法网格示意图(2.6)和(2.7)表述格子玻尔兹曼方法，需要 方法并不能准确地描述密度和动量项受到之后 Guo 等人[71]提出一种相似的方程。本 u和动量通量 uu的影响。修改后的外力tttftftfeq ((,) (1,)(x,)xxefeueu 24211ssccF f t uef21 体速度主要由两方面组成，一是受密度分传统 IBM，为满足无滑移边界条件，Wu知的。并把 f 对应的速度表示为中间速：
以二维的 D2Q9 模型为例，如图2.3 显示，八个运动粒子在“■”位置可能不在网格点上，但经碰撞以后，会在下一时刻迁移至“●”位置处。由于非均匀网格都是直线，那么， ( 1~8) g 的表达式可以简单而直接的得到。如在某一时刻 t，以图 2.3 中1g 为例，1g 在水平网格线jy y上，可以利用三个网格点(,)i1 jxy 、 (,)ijx y和 (,)i1 jxy 处的分布函数进行插值得到 (
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种稳定的浸没边界-格子波尔兹曼方法[J]. 吴杰,舒昌,赵宁. 南京航空航天大学学报. 2013(03)
[2]微型扑翼低雷诺数绕流气动特性研究[J]. 杨文青,宋笔锋,宋文萍,李占科. 空气动力学学报. 2011(01)
[3]基于沉浸边界法的二维拍动翼数值模拟[J]. 潘定一,邓见,邵雪明. 空气动力学学报. 2008(04)
[4]NUMERICAL ANALYSIS OF THE GROUND EFFECT ON INSECT HOVERING[J]. GAO Tong, LIU Nan-sheng, LU Xi-yun Department of Modern Mechanics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China,. Journal of Hydrodynamics. 2008(01)
[5]微型飞行器低雷诺数空气动力学[J]. 李锋,白鹏,石文,李建华. 力学进展. 2007(02)
[6]扑翼轨迹对空气动力的影响[J]. 张永立,赵创新,徐进良. 科学通报. 2006(06)
硕士论文
[1]基于速度修正的浸入边界—格子Boltzmann方法及应用研究[D]. 王星.南京航空航天大学 2012
本文编号：3537604
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